Божественный Космос

   

Последние добавленные статьи

Глава 9. Комбинации вращения

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 9: Комбинации вращения

Одна из принципиальных трудностей, с которой сталкиваются при объяснении СТОВ или ее составляющих - общая тенденция части читателей или слушателей считать, что автор или лектор, кем бы он ни был, в действительности не имеет в виду того, что говорит. Ни одна из предыдущих теорий не является чисто теоретической; все они принимают определенную эмпирическую информацию как данный элемент в допущениях теории. Например, традиционная теория материи принимает существование материи как данность. Затем она допускает, что материя состоит из “элементарных частиц”, которые пытается отождествлять с наблюдаемыми материальными частицами. Далее, на основании этого допущения, учитывая эмпирическую информацию, введенную в теорию, она пытается объяснить наблюдаемую область структурных характеристик. Ввиду того, что все предыдущие крупномасштабные теории построены на этом паттерне, сложилось общее убеждение, что именно так должны строиться физические теории. Следовательно, считается, что при ссылке на факт, что СТОВ не пользуется никакими эмпирическими данными, это утверждение должно иметь какое-то иное значение, кроме буквального.

Теоретическое рассмотрение в предыдущих главах должно было бы выявить такое неверное понимание, поскольку рассматривается качественный аспект Вселенной. И хотя работа еще пребывает на ранних стадиях, с помощью дедукции из постулатов выведено достаточное количество основных характеристик физической Вселенной - излучения, материи, гравитации и так далее. И все это сделано без введения дальнейших допущений или эмпирической информации для демонстрации того, что чисто теоретическое, качественное рассмотрение, по сути, правдоподобно. Но полное рассмотрение теоретической Вселенной должно обязательно включать как количественные, так и качественные аспекты физических явлений.

Это еще один момент, когда способ развития теории ошибочно принимается за способ, как должно происходить развитие. Теоретические результаты эры Ньютона, так называемая классическая физика, могли выражаться в простых математических терминах. Но в последние годы выявились отклонения от классических законов, с которыми столкнулись в отдаленных областях, достигнутых с помощью наблюдения и эксперимента. Физики не могли работать с отклонениями, не прибегая к крайне сложным математическим моделям, наряду с концептуальными уловками, такими как “резиновая линейка” Эйнштейна или выдуманный фактор.

В свете положений, описанных в предыдущей главе, очевидно, что трудности возникают за счет неверного понимания базовой природы отдельных явлений. Но поскольку современные теоретики этого не осознали, они пришли к выводу, что истинные взаимоотношения Вселенной чрезвычайно сложны и не могут быть выражены ничем другим, кроме сложной математики.

Всеобщее признание такого взгляда на ситуацию привело большую часть научного сообщества, особенно физиков-теоретиков, к дальнейшему выводу, что любой подход к делу с помощью простой математики обязательно неверен и может быть отброшен без исследования. Многие из них делают шаг вперед и характеризуют такой подход как “не математический”. Конечно, такое отношение нелепо и неоправданно, но, тем не менее, распространено настолько, что представляет собой серьезное препятствие на пути полного признания достоинств любого простого математического подхода.

Поэтому в начале количественного развития СТОВ необходимо подчеркнуть, что простота – это добродетель, а не недостаток. В принципе, это осознают ученые в целом, включая тех, кто сейчас считает, что Вселенная фундаментально сложна, или даже, по выражению П. У. Бриджмена, “по существу непознаваема или непонимаема”.56 Конечно, Вселенная в целом сложна, крайне сложна, но уже первые шаги в развитии СТОВ на предыдущих страницах начали демонстрировать с качественной точки зрения, что на самом деле Вселенная представляет собой сложную совокупность взаимосвязанных простых элементов.

Принципиальное преимущество математического подхода к физике – точность, с которой может быть развито и выражено знание математического характера. Это радикально противоречит тому, что математическое знание физических явлений неполное, а с физической точки зрения даже сомнительное. Ни одно математическое выражение физического отношения не может быть полным само по себе. Как часто указывал Бриджмен, оно должно сопровождаться “проверкой”, которая расскажет, что означает математика и как ее следует применять. Между проверкой и математикой нет определенной и фиксированной связи; то есть, каждое математическое описание физического отношения можно интерпретировать по-разному.

В настоящей связи важность этого положения в том, что СТОВ совершает всего несколько изменений в математических аспектах современной физической теории. Причем изменения в основном концептуальные. Они требуют других интерпретаций математики, изменений в проверке, как сказал бы Бриджмен. Такие изменения, модификации наших идей о том, что означает математика, очевидно, не могут быть представлены изменениями в математических выражениях. Эти выражения должны оставаться такими, как есть. Многие читатели первого издания просили, чтобы новые идеи были “изложены в математической форме”. На самом деле, они имели в виду, что им бы хотелось, чтобы теория была изложена в какой-то другой математической форме. На самом деле, они требовали, чтобы мы изменили математику и оставили одни концепции. Этого мы сделать не можем. Ошибки нынешней физической мысли преимущественно концептуальные, а не математические, и исправления должны быть сделаны там, где есть ошибки, а не где-то еще.

В близком соответствии математических аспектов СТОВ современной теории нет ничего необычного. По большей части традиционные математические отношения были выведены эмпирически, и любая корректная теория более общей природы обязательно приходит к той же математике. Но нет гарантии того, что превалирующая интерпретация математических результатов верна. Напротив, как указывал Джинс в вышеприведенном утверждении, физические интерпретации корректных математических формул часто были “крайне неверными”.

Исправление ошибок, сделанных в интерпретации  математических выражений, имеет очень значимые следствия, не столько в конкретной области, в которой выражение применяется напрямую, сколько в сопутствующих областях. Обычно интерпретация выполняется так, чтобы разумно увязываться с какой-то физической ситуацией, но если она не верна, она становится препятствием в развитии сопутствующих областей. Даже если она не приводит к ошибочным выводам, таким как ограничение скорости, выведенное Эйнштейном из ошибочной интерпретации математики ускорения на высоких скоростях, она, по крайней мере, упускает все значимые сопутствующие следствия истинного объяснения.

Например, математическое выражение для разбегания отдаленных галактик просто говорит о том, что галактики разбегаются на скоростях, прямо пропорциональных расстояниям. Современная популярная интерпретация этого математического отношения полагает, что разбегание – это обычное векторное движение. Проблема рассмотрения превращается в поиск (или изобретение) силы достаточной величины, чтобы создавать крайне высокие скорости самых отдаленных объектов. Признанная гипотеза такова: крайне высокие скорости возникли в результате гигантского взрыва всего содержимого Вселенной на какой-то уникальной стадии истории. СТОВ пребывает в согласии с математическими аспектами современной теории. Теоретически, она приходит к выводу, что отдаленные галактики должны разбегаться со скоростями, пропорциональными относительным расстояниям; тому же положению, выведенному эмпирически современной астрономией. Но новая теория гласит, что разбегание не является векторным движением, приданным галактикам какой-то мощной силой. Это скалярное движение вовне, результат рассмотрения движения галактик в контексте стационарной пространственной системы отсчета, а не естественно движущейся системы отсчета, которой реально подчиняются все физические объекты.

Коль скоро рассматривается сам феномен разбегания, разница интерпретаций несущественна, кроме применений в космологии, где принимается интерпретация математической связи между скоростью и расстоянием. На основании современной популярной гипотезы это отношение не имеет дальнейшего применения. В то время как на основании объяснения, выведенного из постулатов СТОВ, те же силы, которые применяются к отдаленным галактикам и ко всем атомам и совокупностям материи, создают эффекты, меняющиеся в зависимости от относительных величин разных вовлеченных сил. На основании новой информации математическое отношение, применяемое к отдаленным галактикам, обладает далеко идущей значимостью.

В этой главе мы начинаем показывать следующее: самые сложные математические отношения, с которыми сталкиваются во многих областях физики, - это результат перестановок и комбинаций простых базовых элементов, а не отражение сложной фундаментальной реальности. Типичным примером того, как сложные явления Вселенной строятся на простых основах, является процесс, в котором сложная единица движения, которую мы называем атомом, создается посредством внесения вращательного движения в уже существующее вибрационное движение – фотон. Мы начинаем с равномерного или поступательного движения с единицей скорости. Затем, с помощью переворотов направления, мы создаем простое гармоническое движение или вибрацию. Далее вибрирующую единицу заставляют вращаться. Введение разных видов дополнительных движений изменяет поведение единицы, придавая ей, как мы говорим, дополнительные свойства, и переводит ее в новую физическую категорию. Все более сложные физические сущности, с которыми мы будем иметь дело на последующих страницах, строятся аналогично – путем усложнения простых движений.

Первая фаза математического рассмотрения – потрясающий пример,  как несколько очень простых математических допущений быстро распространяются на многочисленные и разнообразные математические следствия. Оперирование начнется  не более чем с ряда количественных числительных и геометрии трех измерений. Оперирование ими путем простых математических способов, применимость которых к физической Вселенной Движения обуславливается фундаментальными постулатами, будет выявлять комбинации вращательных движений, которые могут существовать в теоретической Вселенной. Далее будет демонстрироваться, что комбинации вращения, которые могли бы существовать теоретически, могут индивидуально отождествляться с атомами химических элементов и субатомными частицами, присутствие которых наблюдается в физической Вселенной.  

Для каждой комбинации будет выведена уникальная группа чисел, представляющих разные компоненты вращения. Набор чисел, применяющийся к каждому элементу или виду частицы, теоретически определяется свойствами этой субстанции потому, что свойства, как и все другие количественные характеристики Вселенной Движения, являются функциями величин движения, составляющих материальные субстанции. В этой и следующей главе будет показано, что такое теоретическое допущение правомочно для некоторых простых свойств, включая те, которые зависят от положения элемента в периодической таблице.

Предварительный шаг, который следует совершить, - пересмотреть современные техники измерения и единицы, чтобы приспособить их к естественно движущейся системе отсчета. Вследствие статуса единицы как естественного уровня отсчета, отклонение n – 1 единиц вниз от единицы со скоростью 1/n имеет одинаковую абсолютную величину с отклонением n – 1 единиц вверх от единицы со скоростью n/1, хотя если измерения производятся традиционно - от нулевой скорости, изменения абсолютно непропорциональны. Например, если n = 4, изменение вверх будет от 1 до 4, увеличение на три единицы. Если же изменение будет вниз от 1 до ¼, уменьшение будет составлять всего ¾ единицы.

Для отражения того факта, что с естественной точки зрения отклонения действительно равны по величине (основа, на которой совершаются все фундаментальные процессы Вселенной), необходимо ввести новую систему измерения скорости, в которой величина скорости выражается в терминах отклонения, вверх или вниз, от единицы скорости, а не от нуля. Ввиду того, что единицы измерения скорости на этом основании не соразмерны с единицами измерения скорости от нуля, если бы единицы новой системы назывались единицами скорости, это привело бы к полной путанице. По этой причине, если в любой публикации, связанной со СТОВ, ссылаются на скорость в терминах ее натуральной величины, она не называется скоростью. Вместо этого используется термин “смещение скорости”, а единицами смещения являются естественные единицы отклонения от единицы.

На практике термин “смещение скорости” обычно сокращается до термина “смещение”. И это привело к критике терминологии на основании того, что “смещение” уже имеет другие научные значения. В качестве помощи в понимании: крайне желательно осознать, что идея отклонения от нормы должна быть четко определена в используемом языке, и что в английском языке не так много слов, отвечающих этим требованиям. При таких обстоятельствах, “смещение” представляется самым лучшим выбором. Смысл, в котором используется термин, почти всегда будет определяться контекстом, в котором он появляется. В проблематичных случаях возможность путаницы будет устраняться использованием полного названия - “смещение скорости”.

Другая причина использования своеобразного термина для определения величин естественной скорости состоит в следующем: это необходимо для того, чтобы придать значение сложению скоростей. Традиционная физика претендует на то, что распознает скорость как скалярную величину, но в реальной практике придает ей лишь квазискалярный статус. Истинные скалярные величины являются слагаемыми. Если в одном контейнере имеются пять галлонов бензина, а в другом десять, то общее количество, которое нас больше всего интересует, составляет пятнадцать галлонов. Соответственно, сумма двух скоростей одного и того же объекта – например, вращательного и поступательного – в современной физической мысли вообще не имеет никакого значения. Однако во Вселенной Движения, описанной СТОВ, скалярная сумма всех скоростей объекта – одно из самых важных свойств этого объекта. Следовательно, несмотря на то, что в СТОВ и в традиционной теории скорость имеет одно и то же базовое значение (то есть измерение величины движения), способ, посредством которого скорость входит в физические явления в двух системах, настолько различен, что было бы неуместно в обоих случаях выражать ее в одинаковых единицах, даже если этому не мешают никакие другие причины.

Конечно, было бы проще, если бы мы могли сказать “скорость” там, где имеем в виду скорость, и не пользоваться двумя другими терминами для обозначения одной и той же вещи. Но значение термина, где бы он ни употреблялся, должно быть ясно во всех случаях, если иметь в виду следующее: где бы ни употреблялся термин “смещение”, он означает “скорость”, но не измеряемую обычным способом. Это скорость, измеренная в других величинах и от другого уровня отсчета.

Уменьшение скорости с 1/1 до 1/n включает  положительное смещение n – 1 единиц; то есть прибавление n – 1 единиц движения, при этом время не направлено, а направление пространства меняется. Следовательно, в итоге, это прибавление к начальной скорости 1/1 n – 1 единиц времени. Аналогично, увеличение скорости с 1/1 до n/1 включает отрицательное смещение, прибавление n – 1 единиц движения, при этом пространство не направлено, а направление времени меняется. Следовательно, в итоге, это прибавление к начальной скорости 1/1 n – 1 единиц пространства.

В первом издании этого труда смещения, названные здесь положительными и отрицательными, назывались соответственно “смещением времени” и “смещением пространства”. Это делалось для того, чтобы подчеркнуть тот факт, что положительное смещение представляет увеличение количества времени в связи с одной единицей пространства, в то время как при отрицательном смещении верно прямо противоположное –  увеличение количества пространства в связи с одной единицей времени. Однако опыт показал, что такая терминология может сбивать с толку, особенно потому, что часто интерпретировалась как указание на прибавление к рассматриваемым явлениям независимых величин времени или пространства. На самом деле, увеличивается или уменьшается скорость. Как указывалось в главе 2, во Вселенной Движения нет такой вещи, как физическое пространство или время, независимых от движения. Ментально мы можем абстрагировать пространственный аспект и представить, что он существует независимо как система отсчета (пространство продолжений) или проделать то же самое с временным аспектом. Но в реальной практике мы не можем прибавлять или вычитать пространство или время, кроме как с помощью наложения нового движения на движение, которое нам бы хотелось изменить.

Если бы мы имели дело со скоростью, измеренной от математического нуля, было бы логично пользоваться термином “положительное” в значении прибавления к скорости. Но если измерение начинается от единицы, величины увеличиваются в обоих направлениях, и нет причин полагать, почему одно увеличение должно рассматриваться “положительнее”, чем другое. Таким образом, выбор совершается на основании удобства. И определение “положительный” применялось к смещениям, происходящим на низкоскоростной стороне уровня единицы скорости потому, что это смещения материальной системы явлений. По ходу обсуждения мы обнаружим, что смещения к более высоким скоростям, если совершаются в материальном секторе, рассматриваются в основном как отрицательные модификации комбинаций преимущественно низкоскоростных движений.

Ввиду того, что единицы положительного и отрицательного смещений являются просто единицами отклонения от естественного уровня скорости, они алгебраически слагаемы. Таким образом, если существует движение во времени с отрицательным смещением скорости n – 1 единиц (эквивалентное n единицам скорости в традиционных терминах), мы можем уменьшить скорость до нуля относительно естественного уровня посредством прибавления движения с положительным смещением скорости n – 1 единиц. Прибавление дальнейшего положительного смещения приведет к результирующей скорости меньше единицы, то есть, к движению в пространстве. Но нет способа, посредством которого мы могли бы независимо изменять у движения либо аспект времени, либо аспект пространства. Во Вселенной Движения переменной является скорость, и изменение происходит только в единицах смещения. Смена терминологии была сделана в надежде, что это поможет полному осознанию того, что мы имеем дело с единицами скорости, хотя по техническим причинам не можем называть ее скоростью.

В случае излучения верхнего предела смещения скорости (традиционно измеряемой как частота) не существует, но в реальной практике ограничение обуславливается потенциалами процессов, создающих излучение. Обсуждение откладывается до того, как будет проделана дальнейшая базовая работа. Область частот излучения настолько широка, что за исключением ближе к 1/1, где шаги от n до n + 1 относительно велики, частотный спектр практически непрерывен.

Ситуация с вращением совсем другая. В отличие от почти безграничного числа возможных частот вибрации, максимальное число единиц смещения вращения, которые могут участвовать в любой комбинации вращений, относительно невелико по причинам, которые прояснятся по ходу рассмотрения. Более того, вероятные рассмотрения диктуются распределением общего числа единиц смещений вращения среди разных вращений в каждом конкретном случае. Они диктуются так, что, в общем, среди разных математически вероятных способов распределения данного результирующего смещения вращения существует лишь одна устойчивая комбинация. Это ограничивает возможные комбинации вращения, которые мы определили как материальные атомы и частицы, до относительно небольших прогрессий, соседние члены которых отличаются сначала на одну единицу смещения, а позже на две.

Базируясь на таком понимании основ, позвольте продолжить исследование общих характеристик комбинаций вращательных движений. Существование разных паттернов вращения ясно с самого начала, поскольку движение может совершаться не только на разных скоростях (смещениях). В трехмерной Вселенной вращение может происходить независимо в трех разных измерениях. Но, как мы увидим в исследовании, геометрия накладывает некоторые ограничения.

Фотон не может вращаться вдоль линии вибрации как оси. Такое вращение было бы неотличимо от не вращения. Но он может вращаться вокруг одной или двух осей, перпендикулярных линии вибрации и друг другу. Вращение одномерного фотона вокруг одной оси, перпендикулярной к линии вибрации, создает двумерную фигуру – диск. Вращение диска вокруг второй доступной оси создает трехмерную фигуру – сферу. Это исчерпывает доступные измерения, и никакое дальнейшее вращение аналогичной природы больше не может иметь места. Следовательно, базовое вращение атома или частицы двумерно, и как говорилось в главе 5, совершается со скалярным направлением вовнутрь. Но после того как уже имеется двумерное вращение, всей комбинации вибрационных и вращательных движений можно придать вращение вокруг третьей оси, которое со скалярной точки зрения тоже движется вовнутрь, но векторно противоположно двумерному вращению. Поскольку базовое вращение распределяется на все три измерения, и для стабильности ничего больше не требуется, обратное вращение не обязательно. Таким образом, вращающаяся система состоит из двумерно вращающегося фотона с обратным вращением в третьем измерении или без него.

Хотя в целях описания два измерения базового вращения рассматривались отдельно (первое создает диск, второе сферу), следует понять: двух одномерных вращений не существует, есть одно двумерное вращение. Эта особенность оказывает значимое влияние на свойства комбинаций вращения. Совокупная величина двух одномерных вращений со смещением n единиц каждое равна 2n. Величина одного двумерного вращения со смещением n единиц в каждом измерении составляет n2. Не важно, чтобы все вращения были действующими в физическом смысле. Пока действующее вращение имеется лишь в одном измерении, нет смысла говорить о вращении, поскольку такое движение не отличается от поступательного движения. Если действующее вращение, то есть вращение со скоростью, отличной от единицы, имеется лишь в одном измерении, в другом измерении или измерениях может иметь место вращение с единицей скорости (нулевое смещение).

Вибрационное смещение скорости базового фотона может быть либо отрицательным (больше единицы), либо положительным (меньше единицы). Давайте рассмотрим случай фотона с отрицательным смещением, к которому мы предлагаем прибавить единицу смещения вращения (вращать фотон). Ввиду того, что индивидуальные единицы вибрационного смещения дискретны (то есть, никоим образом не связаны друг с другом), одна прибавленная единица вращательного движения создаст вращение только одной из вибрирующих единиц. Из-за отсутствия связи между вибрирующими единицами, нет никакой силы, препятствующей разделению. Если вследствие вращения одна единица начинает двигаться вовнутрь, она удаляется от оставшейся части фотона, которая продолжает уноситься вовне последовательностью естественной системы отсчета. Невзирая на количество вибрирующих единиц в фотоне, к которым прибавилось вращательное смещение, сложное движение, вызванное прибавлением, содержит лишь вибрирующие вращающиеся единицы. Оставшиеся вибрирующие единицы исходного фотона продолжают движение как фотон с более низким смещением.

Когда формируется сложное движение такого вида, вибрационное вращение - движение вовнутрь вследствие вращения - заменяется движением наружу последовательности системы отсчета. Поэтому компоненты сложного движения не подвергаются влиянию противоположно направленных движений как вращающиеся фотоны, состоящие из многих единиц; и компоненты не разделяются спонтанно. В данном случае вращательное смещение рассматриваемого фотона отрицательное. Если вращательное смещение, прибавляемое к этому фотону, тоже отрицательное, то единицы смещения, будучи единицами одной и той же скалярной природы, складываются так же, как вибрирующие единицы фотона. Как и единицы фотона, они легко разделяются, если прикладывается даже относительно небольшая сила. При надлежащих условиях вращательное смещение легко переходит от первичного фотона к какому-то другому объекту. По этой причине комбинации отрицательных вибрационных и отрицательных вращающихся смещений неустойчивы. С другой стороны, если прибавляемое вращательное смещение положительное, равное количество положительного и отрицательного смещения нейтрализуют друг друга. В этом случае комбинация не обладает итоговым смещением. Движение, обладающее итоговым смещением, не может извлекаться из такой комбинации без вмешательства некоего внешнего фактора. Достаточно просто отделить одну отрицательную единицу от совокупности, состоящей из n отрицательных единиц, но сделать это не легко. Поэтому комбинация отрицательной вибрации и положительного вращения (или наоборот) устойчива.

Все сказанное о прибавлениях к фотону с отрицательным смещением, одинаково (но противоположно) справедливо по отношению к прибавлению к фотону с положительным смещением. Отсюда, мы приходим к выводу, что для создания устойчивых комбинаций, фотоны, колеблющиеся во времени (отрицательное смещение) должны вращаться в пространстве (положительное смещение), в то время как фотоны, колеблющиеся в пространстве, должны вращаться во времени. Чередование положительных и отрицательных смещений – общее требование для устойчивости сложных движений, и будет играть важную роль в развитии теории на последующих страницах. Однако следует понять, что устойчивость зависит и от окружающей среды. Любая комбинация распадется, если условия окружающей среды достаточно неблагоприятны. И наоборот, имеются ситуации, они будут исследоваться позже, в которых влияния окружающей среды создают условия, дарующие стабильность обычно нестабильным комбинациям.

Комбинации, в которых результирующее вращение происходит в пространстве (положительное смещение), можно отождествить с относительно устойчивыми атомами и частицами нашего локального окружения. Они составляют то, что мы будем называть материальными системами. Сейчас мы ограничимся обсуждением составляющих материальной системы. А вид обратной комбинации, космическую систему, как мы будем ее называть, оставим для последующего обсуждения.

Ввиду того, что колеблющийся фотон вращается в двух измерениях (базовое положительное вращение), требуется, чтобы одна единица двумерного положительного смещения нейтрализовала отрицательное вибрационное смещение фотона и свела результирующее общее смещение к нулю. Ввиду отсутствия любого действующего отклонения от единицы скорости (уровень отсчета), эта комбинация движений не обладает никакими наблюдаемыми физическими свойствами, и по этой причине в первом издании была шутливо названа “вращательным эквивалентом ничего”. Но такое название преуменьшает значимость комбинации. Хотя она не обладает действующей общей результирующей величиной, ее вращательный компонент обладает направлением.  Идея движения, обладающего направлением, но не обладающего величиной, звучит как физическая версия Чеширского Кота. Но нулевая действующая величина является свойством структуры в целом, в то время как направление вращения двумерного движения, позволяющее прибавление дальнейшего положительного вращательного смещения, являются свойством одного компонента общей структуры. Таким образом, хотя комбинация движений ничего не может делать сама по себе, она предоставляет основу, на которой может быть построено нечто (материальная частица), что не может формироваться напрямую из линейного вида движения. Поэтому мы будем называть ее основой вращения.

На самом деле, существуют две основы вращения. Та, которую мы обсудили, является основой материальной системы. Структуры космической системы строятся на другой основе, противоположной материальной. В противоположной комбинации фотон колеблется в пространстве (положительное смещение) и вращается во времени (отрицательное смещение).

Успешное прибавление положительного смещения к основе вращения создает комбинации движений, которые мы определяем как субатомные частицы и атомы химических элементов. Две следующие главы будут описывать структуры индивидуальных комбинаций. Однако прежде, чем приступить к описанию, следует высказать несколько общих комментариев о значении теоретического вывода о том, что атомы и частицы материи является системами вращательных движений.

Один из самых значимых результатов новой концепции структуры атомов и частиц, полученный из постулатов СТОВ, - больше не нужно привлекать помощь духов, демонов или их современных эквивалентов: таинственные гипотетические силы, выдуманные специально для этой цели, и объяснения, как части атома удерживаются вместе. Здесь нечего объяснять, поскольку атом не обладает отдельными частями. Это одна целостная единица, а особые и отличительные характеристики каждого вида атома возникают не из-за способа, которым отдельные “части” собираются вместе, а из-за природы и величины нескольких отдельных движений, из которых состоит каждый атом.

В то же время, объяснение структуры атома рассказывает, почему такая единица может выбрасывать частицы или распадаться на более мелкие единицы, хотя и не обладает отдельными частями, как она может действовать, как будто является совокупностью субатомных частиц, хотя на самом деле представляет собой одну целостную сущность. То, что такая структура, очевидно, может расставаться с одним из своих движений или поглощать дополнительные единицы движения, никоим образом не меняет того факта, что она является целостной единицей, а не совокупностью частей. Когда подающий вбрасывает крученый мяч, мяч представляет собой одну единицу – это бейсбол, - хотя сейчас он обладает поступательным и вращательным движением, которых не имел, находясь в руке подающего. Нам не следует волноваться, какая сила удерживает вместе вращательную “часть”, поступательную “часть” и “ядра” покрытия из конского волоса.

Сложилось общее представление, что если мы можем получить частицы из атома, то в атоме должны быть частицы; то есть, атом должен состоять из частиц. Этот вывод представляется настолько естественным и логичным, что пережил то, что обычно считалось бы фатальным ударом – открытием, что частицы, испускающиеся из атома в процессе радиоактивности и наоборот, не являются составляющими атома; то есть, не обладают свойствами, требующимися от составляющих. Более того, сейчас ясно, что огромное разнообразие частиц, которые не рассматриваются как составляющие обычных атомов, могут создаваться из этих атомов посредством надлежащих процессов. Сейчас вся ситуация пребывает в состоянии путаницы. Как прокомментировал Гейзенберг:

“Неверные вопросы и неверные ответы автоматически пролезают в физику частиц и ведут к теориям, которые не увязываются с реальной ситуацией в природе”.27

Сейчас очевидно, что вся путаница произошла в результате абсолютно неоправданного, но редко подвергаемого сомнению допущения, что субатомные частицы обладают характеристиками “частей”; то есть, существуют как частицы в структуре атома, требуют чего-то, обладающего природой “силы”, чтобы удерживать их вместе и так далее. В соответствии с находками СТОВ, если мы заменяем части движениями, вся ситуация автоматически проясняется. Атомы являются сложными движениями, субатомные частицы - менее сложными движениями той же общей природы, а фотоны – простыми движениями. Будучи одной целостной структурой, атомы могут выделять из себя некоторые движения или передавать движение какой-то другой структуре. Если движение, отделяющееся от атома, поступательное, оно появляется как поступательное движение какой-то другой единицы. Если это простая линейная вибрация, она появляется как излучение. Если это вращательное движение меньшей сложности, чем атом, оно появляется как субатомная частица. Сложное вращательное движение появляется как меньший атом. Во всех случаях статус первичного атома меняется в соответствии с природой и величиной движения, которое он теряет.

Сейчас объяснение наблюдаемого взаимопревращения разных физических сущностей очевидно. Все они являются формами движения или комбинациями разных форм движения. Отсюда, с помощью надлежащих средств любые из них могут превращаться в какую-то другую форму или комбинацию движений. Движение – общий знаменатель физической вселенной.


56 Bridgman, P. W., Reflections of a Physicist, Philosophical Library, New York, 1955, page 186.

27 Heisenberg, Werner, Physics Today, March 1976.

Глава 8. Движение во времени

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 8: Движение во времени

Отправной пункт для исследования природы движения во времени –  осознание статуса единицы скорости как естественного исходного уровня, нулевого уровня физической активности. В повседневной жизни мы имеем дело со скоростями, измеренными от какого-то случайного нуля, и все потому, что они не являются первичными величинами; они просто разницы в скоростях. Например, если предел скорости составляет 70 км в час, это не значит, что автомобилю запрещено двигаться с любой большей скоростью. Это значит, что разница между скоростью автомобиля и скоростью части поверхности Земли, по которой движется автомобиль, не должна превышать 70 км в час. Автомобиль и поверхность Земли вместе движутся с более высокими скоростями в нескольких разных направлениях, но в обычных целях нас это не волнует. Мы имеем дело лишь с разницей, а начало отсчета, из которого делается измерение, не обладает никаким особым значением.

В современной практике мы приписываем большую степень изменения в положении автомобиля относительно локальной системы отсчета большей скорости, причем эта величина измеряется от нуля. С таким же успехом мы могли бы измерять скорость от какого-то случайного не нулевого уровня, как поступаем в традиционных системах измерения температуры. Мы могли бы измерять даже обратную скорость от некоего выбранного исходного уровня и приписывать большую скорость изменения положения меньшей “обратной скорости”. Однако, имея дело с базовыми явлениями вселенной, мы имеем дело с абсолютными скоростями, а не просто с различиями в скоростях. И для этой цели необходимо осознать, что исходный уровень естественной системы отсчета – единица, а не нуль.

Поскольку согласно постулатам, определяющим Вселенную Движения, движение существует только в единицах, а каждая единица движения состоит из одной единицы пространства в сопряжении с одной единицей времени, с точки зрения индивидуальных единиц все движение происходит с единицей скорости. Однако скорость может быть либо положительной, либо отрицательной. И посредством ряда инверсий последовательностей, либо времени, либо пространства, в то время как второй компонент продолжает ненаправленное движение, создается эффективная скалярная скорость 1/n или n/1. В главе 4 мы рассматривали случай, когда векторное направление движения переворачивалось в конце каждой единицы. Результат – вибрационное движение. В качестве альтернативы, векторное направление может переворачиваться в унисон со скалярным направлением. В этом случае в контексте фиксированной системы отсчета пространство (или время) проходит одну единицу, а время (или пространство) проходит n единиц. Результат – поступательное движение со скоростью 1/n (или n/1) единиц.

В обоих случаях скалярная ситуация одинакова. Упорядоченный паттерн переворотов выливается в отношение пространство-время, равное 1/n или n/1. В примере, приведенном в таблице в главе 4, где отношение пространство-время равно 1/3, имеется  движение вовнутрь (одна единица), за ним следует движение вовне (одна единица) и еще одно движение вовнутрь (одна единица). В последовательности из трех единиц результирующее движение вовнутрь равно одной единице. Далее следует непрерывное повторение подобных 3-единичных последовательностей. Как указывается в нижеприведенной таблице, скалярное направление последней единицы каждой последовательности – вовнутрь. (Последовательность, включающая четное число, меняется в пределах n – 1 и n + 1. Например, вместо двух 4-единичных последовательностей, в которых каждая последняя единица каждой последовательности была бы движением вовне, имеется 3-единичная последовательность и 5-единичная последовательность.) Скалярное направление первой единицы каждой новой последовательности – движение вовнутрь. Следовательно, в точке, где начинается новая последовательность, переворота скалярного направления не происходит. В случае вибрации векторное направление продолжает регулярную череду переворотов даже в тех точках, в которых скалярное направление не переворачивается. Но в ситуации поступательного движения перевороты векторного направления совпадают с переворотами скалярного направления. Отсюда, траектория вибрации остается в фиксированном положении в измерении колебания, в то время как траектория поступательного движения движется вперед в скалярном отношении пространство-время, равном 1/n или n/1. Это и есть паттерн, которому следуют любые скалярные (будет обсуждаться позже) и все векторные движения – движения материальных единиц и совокупностей. 

НАПРАВЛЕНИЕ 

Номер

Единицы

Вибрационное

Поступательное

Скалярное

Векторное

Скалярное

Векторное

1

вовнутрь

вправо

вовнутрь

вперед

2

вовне

влево

вовне

назад

3

вовнутрь

вправо

вовнутрь

вперед

4

вовнутрь

влево

вовнутрь

вперед

5

вовне

вправо

вовне

назад

6

вовнутрь

влево

вовнутрь

вперед

Когда движение внутри единицы достигает конца единицы, оно либо переворачивается, либо нет. Промежуточной возможности не существует. Оно следует тому, что представляется непрерывным ненаправленным движением со скоростью 1/n, по сути, прерывистому движению, в котором пространство движется с обычной скоростью – одна единица пространства за единицу времени – для отношения 1/n общего числа единиц пространства. В оставшийся период движение внутри единицы обладает конечным результирующим нулем в контексте фиксированной системы отсчета.

Если скорость равна 1/n – одной единице пространства за n единиц времени – пространство проходит лишь одну единицу вместо n единиц, которые оно  проходило бы, двигаясь не направленно. Следовательно, результат движения со скоростью 1/n вызывает изменение пространственного положения относительно положения, которое достигалось бы при нормальной скорости последовательности.  Тогда, движение со скоростью меньше единицы является движением в пространстве. Это хорошо известный факт. Но вследствие некритичного принятия авторитетного мнения Эйнштейна, что скорости, превышающие скорость света, невозможны, и неспособности понять обратную связь между пространством и временем, не осознано то, что вселенная такого вида движения и является физической реальностью. Когда скорость составляет n/1, происходит переворот временного компонента, что выражается в изменении положения во времени относительно того, которое достигалось бы при нормальной скорости последовательности времени - прошедшего времени, зарегистрированного часами. Следовательно, движение со скоростью больше единицы является движением во времени.

Существование движения во времени – одно из самых значимых следствий статуса физической Вселенной как Вселенной Движения. Традиционная физическая наука, распознающая лишь движение в пространстве, способна хорошо справляться лишь с теми явлениями, которые включают только движение в пространстве. Она не способна пролить свет на физические основы - задача, для которой существенно понимание роли времени. Поэтому при движении в те области, где важным фактором является движение во времени, она сталкивается с растущим числом проблем, как в наблюдениях, так и в экспериментах. Более того, количество и масштаб проблем сильно возрастали при использовании нулевой скорости, а не скорости, равной единице, как начального уровня для целей измерения. В то время как движение со скоростями 1/n (скорости меньше единицы), если рассматривается относительно естественной (движущейся) системы отсчета, представляет собой движение только в пространстве, оно является движением и в пространстве, и во времени, если рассматривается в традиционных системах, пользующихся нулевым уровнем отсчета.

Следует понять, что движения, которые  мы обсуждаем сейчас, являются независимыми движениями (физическими феноменами), а не выдуманным движением, введенным использованием стационарной системы отсчета. Здесь термин “последовательность” используется для подчеркивания природы непрерывности этих движений и их пространственных и временных аспектов. В одной единице периодического движения (последовательности) с обычной единицей скорости, если средняя скорость равна 1/n, пространственный компонент движения, являющийся неотъемлемым свойством движения, не зависящего от последовательности естественной системы отсчета, сопровождается аналогичной последовательностью во времени, которая тоже не зависит от последовательности системы отсчета. Именно этот аспект времени измеряется приборами. Следовательно, каждая единица приборного времени при условиях независимого движения со скоростью 1/n включает изменение положения в трехмерном времени, равного 1/n единиц.

Как выяснилось в предыдущем обсуждении этой темы в главе 6, величина n на скоростях нашего повседневного опыта настолько велика, что величиной 1/n можно пренебречь. А приборное время может считаться эквивалентом общего времени, вовлеченного в движение. Однако на высоких скоростях величина 1/n становится значимой, и общее время, вовлеченное в движение на высоких скоростях, включает дополнительный компонент. Это и есть непризнанный временной компонент, отвечающий за расхождения, с которыми не может справиться современная наука даже посредством выдуманных факторов.

В случае двух фотонов, рассматривавшемся в главе 7, величина 1/n является отношением 1/1 для обоих фотонов. Единица движения фотона Х включает одну единицу пространства и одну единицу времени. Время, входящее в эту единицу движения (время ) можно измерить с помощью регистрации на часах, которые являются временным эквивалентом линейки. Теми же часами можно воспользоваться и для измерения величины времени, вовлеченного в движение фотона Y (времени 0Y). Но использование одной и той же временной “линейки” не означает, что временной интервал 0Y, в котором движется Y, является тем же интервалом, в котором движется Х, интервалом . Их объединяет лишь применение одной и той же линейки для измерения пространств, пройденных Y и Х. Истина в следующем: в конце одной единицы времени, входящей в последовательность естественной системы отсчета (измеряемой часами), Х и Y разделяют две единицы общего времени (время и время 0Y) и две единицы пространства (расстояние). Относительная скорость – это увеличение разделения в пространстве, две единицы, деленное на увеличение разделения во времени, две единицы, или 2/2 = 1.

Если объект с более низкой скоростью v заменяется одним из фотонов так, что разделение в пространстве в конце одной единицы часового времени равно 1 + v, разделение во времени тоже равно 1 + v, а относительная скорость равна (1 + v)/ (1 + v) = 1. Любой процесс, который измеряет истинную скорость, а не пространство, пройденное за данный интервал стандартного приборного времени (время последовательности естественной системы отсчета), приходит к единству со скоростью света, безотносительно системы отсчета.

Когда в уравнение движения вводятся правильные величины времени, необходимость в выдуманных факторах отпадает. Тогда измеренные различия координат и измеренная постоянная скорость света полностью совместимы, и нет необходимости лишать пространственные координаты их “метрического значения”. К сожалению, в настоящее время средства измерения общего времени недоступны, за исключением особых конкретных применений. Конечно, в будущем какой-то подходящий способ измерения будет найден, а пока понадобится продолжать пользоваться коррекцией к регистрации часов в тех областях, в которых это уместно. В таких обстоятельствах мы можем считать, что пользуемся корректирующими факторами вместо выдуманных. Больше нет необъяснимого расхождения, нуждающегося в выдумках. Сейчас мы обнаруживаем, что наши вычисления включают компонент времени, который невозможно измерить. В случае измерений, которые мы не можем выполнять, в определенных конкретных обстоятельствах, мы можем воспользоваться корректирующими факторами, компенсирующими разницу между приборным и общим временем.

Исчерпывающее объяснение выведения корректирующих факторов - уравнений Лоренца - доступно в научной литературе и не будет повторяться. Это соответствует общей политике, которой будет следовать эта работа. Как объяснялось в главе 1, большинство существующих физических теорий построено на эмпирических основах. СТОВ построена противоположным образом. В то время как теории, основанные на эмпирике, начинают с наблюдаемых деталей и работают над общими принципами, СТОВ начинает с ряда общих постулатов и работает с деталями. В какой-то момент каждое из ответвлений теоретического развития будет встречаться с соответствующим элементом эмпирической теории. Если это происходит в представляемой работе, и выявляется согласование, как в случае с уравнениями Лоренца, задача представления выполнена. Дублирование материала, уже доступного в деталях, было бы бессмысленно.

По мере развития теории большинство других прочно установленных отношений физической науки аналогично вписывается в новую теоретическую систему с небольшими модификациями или без таковых. Это происходит не потому, что весомость наблюдаемых свидетельств подтверждает эти отношения, не потому, что кто-то их одобрил, и не потому, что они изначально были одобрены научным миром. Это происходит потому, что выводы, выраженные этими отношениями, совпадают с выводами, полученными в результате развития новой теоретической системы. Когда такие отношения включаются в систему, они, естественно, становятся частью системы и могут использоваться так же, как и любая другая часть теоретической структуры.

Существование скоростей больше единицы (скорость света), скоростей, приводящих к изменению положения во времени, конфликтует с нынешним научным мнением, принимающим вывод Эйнштейна, что скорость света - это абсолютный предел, который не может быть превышен. Наше исследование показывает: в тот момент, когда Эйнштейну пришлось делать случайный выбор между альтернативами, он совершил неверный выбор, и ограничение скорости возникло в результате этой ошибки. По сути, предела не существует.

Подобно специальной теории относительности, теория, из которой выводится ограничение скорости, - это попытка дать объяснение эмпирическому наблюдению. Согласно второму закону движения Ньютона, который может выражаться как a = F/m, если к постоянной массе прикладывается сила, она создает ускорение, которое тоже постоянно. Но серии экспериментов показали: если к частице, такой как электрон, прикладывается предположительно постоянная электрическая сила, и при этом создается очень высокая скорость, ускорение не остается постоянным, а уменьшается в степени, указывающей, что она достигла бы нуля при скорости света. Согласно экспериментальным результатам, истинное отношение не является законом Ньютона, a = F/m, а a = - √ 1 – (v/c) 2 F/m. В системе условных обозначений этой работы, пользующейся скорее естественными, чем случайными единицами измерений, скорость света, обозначаемая с в современной практике, равна единице, а переменная скорость (или быстрота) v выражается в терминах этой естественной единицы. На этой основе, эмпирически выведенное уравнение становится a = F/m.

В экспериментальных данных ничего не говорится о значении термина 1 – v2 в этом выражении; уменьшается ли сила при высоких скоростях, увеличивается ли масса, или термин “быстрота” представляет собой влияние некоего фактора, не относящегося ни к силе, ни к массе. Эйнштейн, по-видимому, рассматривал только первые две альтернативы. И хотя восстановить паттерн его мышления трудно, кажется, он полагал, что действующая сила уменьшалась бы, только если уменьшалась бы величина электрических зарядов, созданных этой силой. Поскольку все электрические заряды одинаковы (насколько мы знаем), а первичные концентрации массы крайне переменчивы, в качестве альтернативы он выбрал переменную массу. В целях своей теории он предположил, что масса увеличивается со скоростью, указанной экспериментами. На этом основании при скорости света масса становится бесконечной.

Результаты, полученные из СТОВ, показывают, что Эйнштейн ошибся. Новая теоретически полученная информация (которая будет обсуждаться позже) раскрывает, что электрические заряды не могут создавать скорость больше единицы, и уменьшение ускорения  на высоких скоростях, на самом деле, возникает за счет уменьшения силы, создаваемой зарядами, а не изменением величины либо массы, либо заряда.

Как объяснялось раньше, сила – это просто концепция, с помощью которой мы визуализируем результат противоположно направленных движений, как конфликт тенденций создавать движение, а не конфликт самых движений. Такой метод подхода помогает математической обработке темы и, безусловно, удобен. Но когда бы физическая ситуация ни представлялась некоей выведенной концепцией такого вида, всегда существует вероятность, что соответствие может быть не полным, и что результаты, полученные с помощью обозначенной концепции, могут быть ошибочными. Именно это и произошло в случае, который мы сейчас рассматриваем.

Если допущение, что сила, создающая ускорение массы, остается постоянной при отсутствии любых внешних влияний, рассматривается лишь с точки зрения концепции силы, это кажется абсолютно логичным. Представляется разумным, что тенденция создавать движение оставалась бы постоянной, пока не подверглась бы некоему виду изменения. Но когда мы рассматриваем ситуацию в ее истинном свете - как комбинацию движений, а не средство искусственного представления с помощью концепции силы - сразу же очевидно, что такой вещи, как постоянная сила, не существует. Любая сила должна уменьшаться, когда достигается скорость движения, из которого она возникает. Например, последовательность естественной системы отсчета – это движение с единицей скорости. Если сила (то есть, влияние) последовательности прикладывается для преодоления сопротивления движению (инерция массы), это сразу же сведет скорость массы к скорости самой последовательности – единице скорости. Но тенденция добавлять скорость объекту, уже движущемуся на высокой скорости, не эквивалентна тенденции передачи скорости телу, пребывающему в покое. При ограничивающем условии, когда объект уже движется с единицей скорости, сила за счет последовательности системы отсчета вообще не действует, а ее величина равна нулю.

Таким образом, полное действие любой силы достигается только тогда, когда сила действует на тело, пребывающее в покое, а действующий компонент, приложенный к движущемуся объекту, является функцией разницы между скоростью объекта и скоростью, проявляющейся как сила. Особая форма математической функции, а не просто 1 – v, связанная с некоторыми свойствам сложных движений, будет обсуждаться позже. Обычные земные скорости настолько малы, что соответствующим ослаблением действующей силы можно пренебречь, и на этих скоростях силы можно считать постоянными. Когда скорость движущегося объекта увеличивается, действующая сила уменьшается, приближаясь к нулю, если объект движется со скоростью, соответствующей приложенной силе – единице в случае последовательности естественной системы отсчета. Как мы обнаружим на более поздней стадии рассмотрения, электрический заряд является следствием движения с единицей скорости, как и гравитационное движение, и последовательность естественной системы отсчета. И он тоже оказывает нулевое силовое воздействие на объект, движущийся с единицей скорости.

В качестве аналогии можно рассмотреть контейнер, наполненный водой, который начинает быстро вращаться. Движение стенок контейнера воздействует силой на воду, стремящуюся придать жидкости вращательное движение. Под влиянием этой силы вода постепенно приобретает скорость вращения. Но когда скорость приближается к скорости контейнера, эффект “постоянной силы” уменьшается, и скорость контейнера становится пределом, превышать который скорость воды не может. Можно сказать, что сила исчезает. Но тот факт, что мы не можем еще больше ускорить жидкость этим способом, не мешает придать ей еще большую скорость с помощью другого способа. Ограничение касается лишь потенциала процесса, а не скорости, с которой вода может вращаться.

И в СТОВ, и в теории Эйнштейна математика уравнения движения, применяемая к явлению ускорения, остается одинаковой. Математически, не имеет значения, увеличивается ли масса на данную величину или действующая сила уменьшается на такую же величину. Действие на наблюдаемую величину – ускорение - идентично. Изобилие экспериментальных свидетельств, демонстрирующих правомочность этой математики, подтверждает результаты, выведенные из СТОВ точно в такой же степени, как они подтверждают теорию Эйнштейна. В любом случае эти свидетельства демонстрируют, что теория математически корректна.

Но математическая правомочность – лишь одно из требований, которым должна удовлетворять теория, чтобы быть корректным представлением физических фактов. Она должна быть правомочна и концептуально; то есть, значение, придаваемое математическим терминам и отношениям должно быть корректным. Одним из значимых аспектов теории Эйнштейна в связи с ускорением на высоких скоростях является то, что она ничего не объясняет; она просто выдвигает допущения. Эйнштейн предлагает нам авторитетное утверждение, что выражение для скорости включает увеличение массы, без любой попытки объяснения, почему масса увеличивается со скоростью; почему гипотетическое приращение массы не меняет структуру движущегося атома или частицы, как это делает любое другое приращение массы; почему термин “скорость” обладает именно такой конкретной математической формой; или почему вообще должно существовать какое-то ограничение скорости.

Конечно, отсутствие концептуальной основы - это общая характеристика базовых теорий современной физики, по выражению Эйнштейна “свободных изобретений человеческого ума”. Теория увеличения массы не является исключением. Но случайный характер теории резко контрастирует с полным объяснением, представляемым СТОВ. Новая система теории предлагает простые и логические ответы на все вышеприведенные вопросы и возникает в связи с объяснением, которое предлагает. Более того, ни одно из объяснений не выдумывается специально для этой цели. Все полностью выводится из изучения допущений о природе пространства и времени, составляющих базовые допущения новой теоретической системы.

И СТОВ, и теория Эйнштейна признают какое-то ограничение при единице скорости. Эйнштейн утверждает, что это предел величины скорости, поскольку на основе его теории, скорости, равной единице, масса достигает бесконечности, а ускорить бесконечную массу невозможно. С другой стороны, СТОВ утверждает, что ограничение обуславливается потенциалом процесса. Скорость выше единицы не может создаваться электромагнитными средствами. Это не мешает ускорению до более высоких скоростей с помощью других процессов, таких как внезапное высвобождение больших количеств энергии при взрывах. Согласно точке зрения новой теории, определенного предела на величины скорости не существует. Бесспорно, общая обратная взаимообусловленность пространства и времени требует, чтобы во Вселенной в целом скорости больше единицы имелись в таком же изобилии и охватывали такую же широкую область, что и скорости меньше единицы. Кажущееся преобладание низкоскоростных явлений – просто результат наблюдения вселенной из положения, находящегося на низкоскоростной стороне от нейтральной оси.

Одной из причин, почему допущение Эйнштейна, касающееся существования ограничения скорости, было принято с такой готовностью, является сомнительное отсутствие любого наблюдаемого свидетельства существования скоростей больше скорости света. Однако новая система теории указывает, что, на самом деле, это не отсутствие свидетельства. Трудность в том, что сейчас научное сообщество придерживается ошибочного мнения относительно природы изменения положения, вызываемого таким движением. Мы наблюдаем, что движение со скоростью меньше скорости света создает изменение положения в пространстве, и скорость изменения меняется в зависимости от скорости (или мгновенной скорости, если движение не линейно). Сейчас принимается на веру, что скорость больше скорости света приводила бы к еще большей скорости изменения положения в пространстве. И отсутствие любого ярко выраженного свидетельства о таких высоких скоростях изменения положения трактуется как доказательство существования предела скорости. Во Вселенной Движения приращение скорости выше единицы (скорости света) не создает изменения положения в пространстве. В такой Вселенной между пространством и временем существует полная симметрия. И поскольку единица скорости является нейтральным уровнем, рост скорости больше единицы создает изменение положения в трехмерном времени, а не в трехмерном пространстве.

Отсюда очевидно, что поиск “тахионов” – гипотетических частиц, движущихся с пространственной скоростью больше единицы, будет оставаться бесплодным. Скорости больше единицы не могут выявляться измерениями как скорость изменения координатных положений в пространстве. Их можно обнаружить лишь с помощью прямого измерения скорости или каких-то сопутствующих эффектов. Имеется много наблюдаемых феноменов требуемой природы, но их статус как свидетельств скоростей больше скорости света отвергается современными физиками на основании того, что они конфликтуют с допущением Эйнштейна об увеличении массы на высоких скоростях. Иными словами, от наблюдений требуют соответствия теории, а не чтобы теория удовлетворяла стандартной научной проверке – соответствию с наблюдением и экспериментом.

Современный подход к необычным красным смещениям квазаров – блестящий пример ненаучного искажения наблюдений в целях соответствия теории. Имеются адекватные основания полагать, что они являются доплеровскими смещениями, возникающими за счет скоростей, с которыми эти объекты удаляются от Земли. Вплоть до недавнего времени в этой связи не возникало никаких проблем. В вопросах природы красных смещений и существования линейного отношения между красным смещением и скоростью царило полное единодушие. Такое благодушие закончилось, когда были обнаружены квазары с красными смещениями, превышающими 1,00. На основании ранее принятой теории, красное смещение 1,00 указывает на снижение скорости до скорости света. Следовательно, вновь открытые красные смещения в диапазоне больше единицы представляют прямое измерение движений квазаров со скоростями больше скорости света.

Но современное научное сообщество не спешит оспаривать Эйнштейна, даже на основании прямого свидетельства; поэтому для сохранения ограничения скорости привлекается математика специальной теории относительности. Представляется, ситуация, что в связи с доплеровским смещением математических отношений специальной теории относительности не существуют, вообще не рассматривается. Как говорилось в главе 7, и как ясно объяснил в своих трудах сам Эйнштейн, уравнения Лоренца, выражающие эту математику, предназначены для примирения результатов прямых измерений скоростей (как в эксперименте Майкельсона-Морли) с измеряемыми изменениями координатного положения в пространственной системе отсчета. Как осознали все, включая Эйнштейна, именно прямое измерение скорости приводит к правильной числовой величине. (Конечно, Эйнштейн постулировал правомочность измерения скорости как основного принципа природы.) Подобно результату эксперимента Майкельсона-Морли, доплеровское смещение является прямым измерением, просто счетной операцией, оно никоим образом не связано с измерением пространственных координат. Поэтому применение математики относительности к измерениям красного смещения абсолютно неоправданно.

Ввиду того, что аспект “расширения времени” уравнений Лоренца применяется к некоторым другим явлениям, которые, кажется, никак не связаны с пространственными координатами, желательно предвосхитить дальнейшее развитие теории, обсуждаемое в главе 15. Оно покажет, что явления “расширения”, которые, казалось бы, включают только время (такие как срок жизни быстро движущихся неустойчивых частиц), на самом деле, являются следствиями изменения отношения между координатным пространственным положением (положением в фиксированной системе отсчета) и абсолютным пространственным положением (положением в естественно движущейся системе) объектов, занимающих эти положения. С другой стороны, эффект Доплера не зависит от пространственной системы отсчета.

Способ, как время проявляется в наблюдении, зависит от природы явления, в котором оно наблюдается. Большие красные смещения ограничены высокоскоростными астрономическими объектами. Детальное исследование эффекта движения во времени в доплеровском смещении будет перенесено в том 2, который будет касаться квазаров. Сейчас, мы будем рассматривать другие наблюдаемые эффекты движения во времени, которые не осознаются как таковые научным сообществом, - эффект искажения шкалы пространственной системы отсчета.

Как подчеркивалось в главе 3, традиционные пространственные системы отсчета не способны представлять больше одной переменной – пространства. И вследствие того, что в физической Вселенной имеются две основные переменные – пространство и время – мы можем пользоваться пространственными системами отсчета лишь на основании допущения, что скорость изменения времени остается постоянной. Далее, в начале этой главы, мы видели, что на всех скоростях, равных или меньше единицы, время, по существу, движется с постоянной скоростью, а все изменения происходят в пространстве. Из этого следует: если во всех приложениях правильно используются корректные величины общего времени, традиционные пространственные системы отсчета способны точно представлять все движения со скоростями 1/n. Но шкала пространственной системы координат связана со скоростью изменения времени, и точность координатного представления зависит от отсутствия любого изменения во времени, кроме непрерывной последовательности с нормальной скоростью, регистрируемой часами. На скоростях больше единицы сущностью, которая движется с фиксированной обычной скоростью, является пространство, а время переменно. Следовательно, превышение скорости больше единицы искажает пространственную систему координат.

В пространственной системе отсчета разница координат между двумя точками А и В представляет собой пространство, пройденное любым объектом, движущимся от А к В со скоростью отсчета. Если скорость отсчета меняется, соответственно меняется и расстояние, соответствующее разнице координат АВ. Это так, независимо от природы процесса, применяющегося для измерения расстояния. Например, можно предположить, что в случае использования чего-то, похожего на линейку, сравнивающего расстояние с расстоянием, измерение координатного расстояния не зависело бы от скорости отсчета. Но это не так, поскольку длина линейки, расстояние между двумя ее концами, связано со скоростью отсчета так же, как расстояние между любыми другими двумя точками. Если разница координат между А и В равна х, если скорость отсчета обладает обычной величиной равной единице, она становится , если скорость отсчета удваивается. Следовательно, если мы хотим представить движение с двойной скоростью света в одной из стандартных пространственных систем координат, допуская, что время движется как обычно, все расстояния, вовлеченные в эти движения, должны наполовину уменьшаться. Любая скорость больше единицы требует соответствующей модификации шкалы расстояний.

Существование движения со скоростями больше единицы не имеет прямого соответствия с известными явлениями повседневной жизни, но оно важно во всех менее доступных областях, тех, которые мы называем отдаленными регионами. Большинство следствий, которые относятся к сферам очень большого (к сферам астрономии), не имеют значения в связи с темами, обсуждаемыми на ранней стадии развития теории. Но общая природа эффектов, создающихся скоростями больше единицы, наиболее четко иллюстрируется теми астрономическими явлениями, в которых такие скорости могут наблюдаться в широком масштабе. Таким образом, краткое исследование типичных высокоскоростных астрономических объектов поможет прояснить факторы, вовлеченные в ситуацию высоких скоростей.

На предыдущих страницах мы исходили из теоретических допущений, что скорости больше скорости света могут создаваться процессами, включающими большие концентрации энергии, такими как взрывы. Последующее теоретическое рассмотрение (в томе 2) покажет, что, по существу, и звезды, и галактики подвергаются взрывам на определенных конкретных стадиях своего существования. Взрыв звезды обладает достаточной энергией для ускорения одних частей звездной массы до скоростей больше единицы, в то время как другие обретают скорости ниже этого уровня. Вещество с низкой скоростью выбрасывается в пространство в виде расширяющегося облака обломков, в которых частицы материи сохраняют обычные размеры, но разделены увеличивающимся количеством пустого пространства. Вещество с высокой скоростью тоже выбрасывается в виде расширяющегося облака, но из-за искажения шкалы системы отсчета в результате скоростей больше единицы, расстояния между частицами уменьшается, а не увеличивается. Чтобы подчеркнуть аналогию с облаком вещества, расширяющегося в пространстве, можно сказать, что частицы, расширяющиеся во времени, разделены увеличивающимся количеством пустого времени.

В каждом случае, расширение происходит от ситуации, существовавшей в момент взрыва, а не от какого-то случайного нулевого уровня. В традиционной пространственной системе отсчета звезда была изначально стационарной или двигалась с низкой скоростью. В движущейся системе отсчета, определяемой часами, она была стационарна и во времени. В результате взрыва материя, выброшенная на низких скоростях, движется наружу в пространстве и остается в исходных условиях во времени. Материя, выброшенная с высокими скоростями, движется наружу во времени, но остается в исходных условиях в пространстве. Поскольку мы наблюдаем только пространственный результат всех движений, мы видим лишь материал, движущийся с низкой скоростью в своей истинной форме – форме расширяющегося облака. Материю, движущуюся с высокой скоростью, мы видим как объект, остающийся стационарным в исходном пространственном положении. 

Из-за пустого пространства между частицами движущегося наружу продукта взрыва, диаметр расширяющегося облака значительно больше диаметра исходной звезды. Пустое пространство между частицами движущегося вовнутрь продукта взрыва соответствует обратному отношению и переворачивает результат. Наблюдаемая совокупность - белый карлик - тоже расширяющийся объект, но у него расширение во времени эквивалентно сжатию в пространстве. И как мы наблюдаем это в пространственном аспекте, его диаметр существенно меньше, чем диаметр исходной звезды. Следовательно, он предстает перед наблюдателем как объект очень высокой плотности.

Белый карлик – один из членов класса крайне компактных астрономических объектов, открытых за последние годы. Сегодня он бросает вызов базовым принципам традиционной физики. Одни из таких объектов – квазары - все еще пребывают без какого-либо разумного объяснения. Другие, включая белых карликов, связывались с современной физической теорией посредством выдуманных допущений. Но поскольку допущения, сделанные для объяснения каждого из таких объектов, не применимы к другим, астрономы обеспечены целым ассортиментом теорий для объяснения одного и того же явления – крайне высоких плотностей. Отсюда, значимо то, что объяснение высокой плотности белых карликов, выведенное из постулатов СТОВ, применимо ко всем другим плотным объектам. Как станет известно из детального обсуждения, все крайне плотные астрономические объекты являются продуктами взрыва, а высокая плотности во всех случаях возникает по одной и той же причине – движению со скоростями больше скорости света.

Это всего лишь беглое рассмотрение сложного явления, которое детально будет исследоваться позже. В то же время, это замечательная иллюстрация того, что явления Вселенной, предсказанные взаимообусловленностью, обнаруживаются во Вселенной всегда и везде, даже если взаимообусловленность включает такие странные концепции, как пустое время или движение с высокой скоростью у объектов, стационарных в пространстве.

Еще одна область, в которой неспособность традиционных пространственных систем отсчета представлять изменения положений во времени, кроме искажения пространственного представления, препятствует демонстрации физической ситуации в ее истинном свете, - область внутри единицы расстояния. Здесь, движение во времени происходит не за счет скорости больше единицы, а вследствие дискретной природы естественных единиц – единицы меньше единицы пространства (или времени) не существует. Чтобы проиллюстрировать вышесказанное, давайте рассмотрим атом А, движущийся к другому атому В. Согласно нынешним идеям, атом А будет продолжать двигаться в направлении АВ до тех пор, пока атомы или окружающие их силовые поля, если таковые имеются, пребывают в контакте. Однако постулаты СТОВ предписывают, что пространство существует только в виде единиц. Отсюда следует: когда атом А достигает точки Х, находящейся на расстоянии одной единицы от В, он больше не может приближаться к В в пространстве. Но он может менять положение во времени относительно положения во времени, занимаемого атомом В. И поскольку дальнейшее движение в пространстве невозможно, импульс атома побуждает движение продолжаться единственным открытым ему образом.

Пространственная система отсчета не способна представлять любое отклонение времени от нормальной скорости последовательности, следовательно, дополнительное движение во времени искажает положение в пространстве движущегося атома А так же, как и скорости больше единицы, которые мы рассматривали раньше. Когда разделение во времени между двумя атомами увеличилось до n единиц, пространство, оставшееся неизменным (с помощью непрерывных переворотов направления), эквивалент разделения в пространстве, количество, определяемое традиционными методами измерения, составляет 1/n единиц. Следовательно, в то время как атом А не может двигаться в положение меньше единицы в пространстве, отделяющем его от атома В, он может эквивалентно двигаться к ближнему положению с помощью движения наружу во времени. Благодаря движению во времени в области внутри единицы расстояния, для измерения длины можно воспользоваться областью или объемом физического объекта, которые являются частью естественной единицы, хотя в любом случае реальное одномерное, двумерное или трехмерное пространство не может быть меньше единицы.

В главе 6 говорилось, что атомы материальной совокупности, близко расположенные в пространстве, широко разделены во времени. Сейчас мы исследуем ситуацию, в которой изменение положения в пространственной системе координат возникает в результате разделения во времени. И нам хочется знать, чем отличаются разделения во времени. Объяснение таково: индивидуальные атомы совокупности, такой как газ, в которой атомы находятся на расстоянии больше одной единицы расстояния, разделены и разными расстояниями во времени, но все эти атомы пребывают в одной и той же стадии последовательности времени. Движение атомов удовлетворяет требованию точного представления в традиционных пространственных системах координат; то есть, сохраняет фиксированную последовательность времени, на которой основывается система отсчета. С другой стороны, движение во времени, имеющее место внутри единицы расстояния, включает отклонение от нормальной последовательности времени.

Для ясного рассмотрения ситуации пригодилась бы аналогия с пространством. Давайте рассмотрим индивидуальные единицы (звезды) галактики. Независимо от того, насколько широко разделены звезды, или как они движутся внутри галактики, они сохраняют свой статус составляющих галактики потому, что все они удаляются с одинаковой скоростью (внутренние движения незначимы по сравнению со скоростью удаления). Они пребывают в одной и той же стадии галактического удаления. Но если одна из звезд обретает пространственное движение, значительно изменяющее скорость удаления, она удаляется от галактики, либо временно, либо постоянно. Соответственно, положение этой звезды больше не может представляться на карте галактики, кроме как с помощью особой договоренности.

Разделения во времени, обсужденные в главе 6, аналогичны разделениям в пространстве внутри галактик. Как и галактики, совокупности материи, которые мы сейчас обсуждаем, сохраняют свои особенности потому, что их индивидуальные компоненты движутся во времени с одинаковыми скоростями. Но подобно тому, как индивидуальные звезды могут обретать пространственные скорости, вынуждающие их удаляться от галактик, индивидуальные атомы совокупностей материи могут обретать движения во времени, вынуждающие их отклоняться от нормального хода последовательности времени. Внутри единицы расстояния отклонение временное и достаточно ограниченное в размере. В белых карликах отклонения более интенсивны, но все еще временны. В томе 2 мы будем рассматривать явления, в которых величина отклонения достаточна для того, чтобы полностью выносить совокупности за рамки пространственных систем координат.

Коль скоро речь зашла о внутриатомном расстоянии, следует заметить, что оно не материально, будь то реальное разделение в пространстве или эквивалент такого разделения. Но факт, что на уровне границы единицы движение атомов меняется с движения в пространстве на движение во времени, обладает важными следствиями с других точек зрения. Например, пространственное направление АВ, в котором изначально движется атом А, сейчас не имеет никакого значения. Движение совершается внутри единицы расстояния, потому что движение во времени, заменившее предыдущее движение в пространстве, не обладает никаким пространственным направлением. Оно обладает тем, что мы выбрали называть направлением во времени, но направление во времени не имеет никакого отношения к направлению в пространстве уже существующего движения. Невзирая на то, каким может быть направление движения атома в пространстве до достижения единицы расстояния, направление движения во времени после того, как совершается переход к движению во времени, устанавливается чисто случайно.

Любой вид действия в области, где все движения являются движениями во времени, тоже подвергается значительным модификациям, когда достигает границы единицы и входит в область движения в пространстве. Например, связь между движением в пространстве и движением во времени скалярная, потому что связи между направлением в пространстве и направлением во времени не существует. Поэтому через границу может передаваться только одно измерение двумерного или трехмерного движения. Это положение оказывает важное влияние на некоторые явления, которые будут обсуждаться позже.

Другой значимый факт таков: на точке единицы действующее направление базовых скалярных движений - гравитации и последовательности естественной системы отсчета - переворачивается. Вне пространства единицы последовательность системы отсчета уносит все объекты наружу в пространстве, тем самым, удаляя их друг от друга. В пространстве единицы не направленно двигаться может только время. И поскольку увеличение во времени, если пространство остается постоянным, эквивалентно уменьшению в пространстве, последовательность системы отсчета в этой области, области времени, как мы ее называем, двигает все объекты в направлениях друг к другу. Гравитационное движение обязательно противостоит последовательности, отсюда, направление этого движения тоже переворачивается в точке единицы. В области вне единицы расстояния, гравитация - это движение вовнутрь, двигающее объекты друг к другу. В области времени она действует как движение наружу, отодвигая материальные объекты друг от друга.

На первый взгляд, может показаться нелогичным, что в разных областях одна и та же сила действует в противоположных направлениях. Но с естественной точки зрения, они не являются разными направлениями. Как подчеркивалось в главе 3, естественный уровень – единица, а не нуль. Следовательно, последовательность естественной системы отсчета всегда действует в одном и том же естественном направлении – от единицы. В области вне единицы расстояния расстояние от единицы является и расстоянием от нуля. В области внутри единицы расстояния расстояние от единицы является расстоянием к нулю. В обеих областях гравитация обладает одним и тем же естественным направлением - направлением к единству.

Именно переворот координатного направления в точке единицы позволяет атомам занимать положения равновесия и формировать твердые и жидкие совокупности. Такое равновесие не может устанавливаться там, где последовательность естественной системы отсчета движется вовне, потому что в этом случае влияние любого изменения в расстоянии между атомами, возникающее в результате несбалансированности сил, лишь усиливает несбалансированность. Если направленное вовнутрь гравитационное движение превалирует над последовательностью, направленной вовне, происходит результирующее движение вовнутрь, усиливающее гравитационное движение. И наоборот, если гравитационное движение меньше, результирующее итоговое движение  - движение вовне, еще больше уменьшающее уже неадекватное гравитационное движение. В этих условиях не может быть равновесия.

В области времени влияние изменения относительного положения противоположно несбалансированной силе, вызывающей изменение. Если гравитационное движение (наружу в этой области) больше, то результирующее движение является движением вовне, уменьшающим гравитационное движение и сразу же приводящим его в равновесие с постоянным движением вовнутрь последовательности системы отсчета. Аналогично, если превалирует последовательность, результирующее движение - движение вовнутрь; оно усиливает гравитационное движение до тех пор, пока не достигается равновесие.

Во Вселенной Движения равновесие, которое обязательно должно устанавливаться между атомами материи внутри единицы расстояния, очевидно, соответствует наблюдаемому межатомному равновесию, превалирующему в твердых телах и с некоторыми модификациями в жидкостях. Это и есть объяснение сцепления в твердых телах и жидкостях, которое мы выводим из СТОВ, - первой исчерпывающей и абсолютно непротиворечивой теории этого явления, которая когда-либо была сформулирована. Сам факт, что она во всех отношениях намного превосходит принятую ныне электрическую теорию материи, не очень значим, ввиду того, что электрическая гипотеза определенно является одним из наименее успешных сегментов современной физической теории. Тем не менее, сравнение двух теорий должно быть интересным с точки зрения демонстрации того, насколько большего успеха реально достигает новая теоретическая система в конкретной физической области. Детальное сравнение будет представлено позже, после того, как будет проделана дальнейшая базовая работа.

Глава 7. Движение с высокой скоростью

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 7: Движение с высокой скоростью

Как указывалось в главе 3, “пространство” нашего повседневного опыта - как мы его назвали, пространство продолжений, - это просто система отсчета и не имеет никакого реального физического значения. Но отношения, представленные в этой системе отсчета, имеют физическое значение. Например, если расстояние между объектом А и объектом В в пространстве продолжений равно х, тогда, если объект А проходит расстояние х в направлении АВ, в то время как объект В остается стационарным относительно системы отсчета, два объекта войдут в контакт. Контакт обладает наблюдаемыми физическими результатами. А тот факт, что он происходит в координатном положении, достигнутом объектом А после движения, определенного в терминах координат от конкретного начального положения опять же в системе координат, демонстрирует, что отношение, представленное разницей между координатами, обладает определенным физическим значением.

Эйнштейн называет это “метрическим” значением; то есть, связью между различиями координат и “измеряемыми длинами и временами”. Большинству тех, кто не занимался каким-либо скрупулезным изучением логической основы так называемой “современной физики”, существование такого вида измерения, возможно, кажется очевидным. И, не боясь, можно сказать, что тех, кто сейчас принимает теорию относительности Эйнштейна, сравнительно мало, потому что эта ортодоксальная в своей области доктрина осознает, что его теория отвергает существование такого значения. Но любой анализ логической структуры теории покажет, что это так, и собственное заявление Эйнштейна на эту тему, процитированное раньше, не оставляет в этом никакого сомнения.

Это один из примеров странной особенности нынешней ситуации в науке. Ряд членов научного сообщества принял базовые теории “современной физики” как верные и готов сражаться, если они ставятся под вопрос. И в то же время, большинство абсолютно не желает принимать некоторые аспекты теорий, которые их создатели считают существенными характеристиками теоретических структур. Например, сколько приверженцев современной теории атомного ядра соглашаются принять допущение Гейзенберга, что атомы не “существуют объективно в том смысле, в котором существуют камни или деревья”?40 Возможно, столько же, сколько желающих принять допущение Эйнштейна, что различия координат не обладают метрическим значением.

Во всяком случае, в связи с нынешним общим признанием теории относительности в целом, не взирая на широко распространенное несогласие с некоторыми из составляющих ее частей, полезно указать, чем выводы, сделанные в этой области развивающейся СТОВ, отличаются от допущений теории относительности. Следовательно, эта глава будет посвящена рассмотрению статуса концепции относительности, включая расширение, в котором новые идеи согласуются с ней. Затем, глава 8 представит полное объяснение движения с высокими скоростями, выведенное из новой теории. В этой связи стоит упомянуть, что сам Эйнштейн осознавал “вечно проблематичный характер” своих концепций. В этой главе в предпринятом скрупулезном исследовании его теории мы следуем его рекомендации, выраженной следующими словами:

“В интересах науки, необходимо вновь и вновь заниматься критикой фундаментальных концепций, чтобы они не начали бессознательно управлять нами. Это становится очевидным особенно в ситуациях, включающих развитие идей, в которых последовательное использование фундаментальных концепций приводит к трудно разрешимым парадоксам”.41

Несмотря на всю путаницу и противоречивость, связанные с этой темой, вовлеченные в нее факторы, по сути, просты, и их можно прояснить рассмотрением соответственно простой ситуации, которую, для удобства, мы назовем “случаем двух фотонов”. Предположим, что фотон Х возникает в положении 0 в фиксированной системе отсчета и движется линейно в пространстве с единицей скорости, скоростью света (как поступают все фотоны). В системе координат через единицу времени он достигнет положения х – расстояния, равного одной единице пространства от 0. Это простой факт, вытекающий из движения фотона Х. Он не зависит от того, что может делать любой другой объект. Аналогично, если другой фотон Y покидает положение 0 одновременно с фотоном Х и движется с той же скоростью от 0, но в противоположном направлении, в конце одной единицы прошедшего времени этот фотон достигнет положения y, равного одной единице пространства от 0. Это тоже целиком и полностью зависит от поведения движущегося фотона Y и не зависит от того, что происходит с фотоном Х или от любого другого физического объекта. В конце одной единицы времени в координатной системе отсчета Х и Y отделены друг от друга двумя единицами пространства (расстояние).

В современной практике время измеряется определенным повторяющимся физическим процессом.  Этот процесс или устройство, в котором он происходит, называется часами. Таким образом, последовательность изменяемого времени – это стандартная величина времени, которая, на основе нынешнего понимания, входит в физические отношения. Скорость или быстрота, измерение движения, определяется как расстояние (пространство) за единицу времени. В терминах общепринятой системы отсчета это означает расстояние между координатными положениями, деленное на зарегистрированный интервал времени. В случае двух фотонов увеличение координатного расстояния за единицу пройденного времени равно двум единицам пространства. Относительная скорость двух фотонов, определенная стандартным образом, составляет две естественных единицы, то есть дважды скорость света, скорость, с которой движется каждый из двух объектов.

В 1887 году эксперимент Майкельсона и Морли сравнил скорость света, движущегося туда и обратно по кругу в разных направлениях относительно движения Земли. Исследователи не обнаружили разницы в скоростях, хотя точность эксперимента была весьма далека от требующейся для обнаружения ожидаемой разницы, если бы она имела место. Наряду с другими, этот эксперимент подтвердил первичные данные и вынудил сделать вывод, что скорость света в вакууме постоянна, независимо от системы отсчета. Именно так определение скорости стандартным методом (деление пройденного расстояния на прошедшее время) привело к неверному ответу при движении на высоких скоростях.

Как выразился Капек, эффект был “сокрушительным”. Казалось, он подрывает всю структуру теоретического знания, возведенную веками усилий. В нижеследующем утверждении Сэра Джеймса Джинса, написанном всего через несколько десятилетий после события, демонстрируется удар, нанесенный физикам того времени:

“Больше двух веков верили, что система законов Ньютона дает совершенно последовательное и точное описание процессов природы. Затем, ближе к концу девятнадцатого века, некоторые эксперименты, включая знаменитый эксперимент Майкельсона-Морли, показали, что вся схема незначима и внутренне противоречива”.42

После двадцатипятилетней путаницы Эйнштейн опубликовал специальную теорию относительности, предложившую теоретическое объяснение расхождения. С самого начала эту теорию окружали неясности и противоречия. Более того, при ее применении к конкретным областям противоречие продолжалось. В попытках разрешить “парадоксы” и другие несоответствия предлагались объяснения разной природы и адекватности. Но математический успех теории впечатлял. И хотя математика предшествовала теории и не точно ей соответствовала, математических успехов, наряду с отсутствием любого серьезного конкурента и сильным желанием физиков иметь хоть что-то, с чем можно работать, было достаточно для гарантированного общего признания.

Однако сейчас, когда появилась новая теория, погрешности теории относительности обрели новое значение, поскольку доводы, оправдывающие использование теории, не смотря на противоречия и несостыковки, если это единственная имеющаяся теория, больше не правомочны, если появляется новая теория, свободная от таких недостатков. Проводя скрупулезную оценку теории, которая требуется сейчас, вначале следует осознать, что теория не правомочна до тех пор, пока она не корректна математически и концептуально. Одного математического свидетельства недостаточно, поскольку математическое  соответствие не является гарантией концептуальной правомочности.

Это значит: если мы выводим теоретическое объяснение определенного физического явления, а затем формулируем математическое выражение для представления отношений, описываемых теорией, или делаем то же самое, но наоборот, то есть, сначала на эмпирической основе формулируем математическое выражение, а затем находим соответствующее объяснение, сам факт, что математическое выражение приводит к результатам, соответствующим экспериментальным данным, не убеждает в том, что теоретическое объяснение верно, даже если соответствие полное и точное. Это дело принципа, а утверждение даже не подвергается сомнению. И все же, в нынешней практике, в удивительно большом числе примеров, включая теорию относительности, математическое соответствие принимается как исчерпывающее подтверждение.

 Большинство недостатков теории относительности как концептуальной схемы детально исследовалось в литературе. Следовательно, исчерпывающего рассмотрения ситуации не требуется. Но будет уместно рассмотреть один из давнишних “парадоксов”, которого достаточно, чтобы доказать, что теория относительности концептуально некорректна. Естественно, приверженцы теории сделали все возможное для “разрешения “парадокса” и спасения теории. В отчаянных попытках им удалось замутить воду до такой степени, что основополагающая природа возражения против теории обычно не осознается.

Значимость этого вида расхождения проистекает из того факта, что когда теория выдвигает определенные допущения общей природы, и можно обнаружить хотя бы один случай, когда допущения приводят к противоречию, это обесценивает всю теорию в целом.  Несостоятельность такой природы, которую мы будем рассматривать, известна как “парадокс часов”. Ее часто путают с “парадоксом близнецов”, когда один из близнецов остается дома, а другой отправляется в далекое путешествие с очень высокой скоростью. Согласно теории, время для путешествующего близнеца течет медленнее, и когда он возвращается домой, он все еще молод, а брат достиг пожилого возраста. Парадокс часов, заменяющий близнецов двумя одинаковыми часами, в чем-то проще, поскольку возникает вопрос об отношении между показаниями часов и физическими процессами.

Обычно, парадокс часов звучит так: предполагается, что часы B ускоряются относительно других идентичных часов А. Соответственно, после периода времени движения с постоянной относительной скоростью, ускорение переворачивается, и часы возвращаются в свои изначальные положения. Согласно принципам специальной относительности, часы B, движущиеся часы, шли медленнее, чем часы А, стационарные часы. Отсюда, интервал времени, зарегистрированный В, меньше, чем интервал времени, зарегистрированный А. Но специальная теория также утверждает, что мы не можем отличить движение часов В относительно часов А от движения часов А относительно часов В. Следовательно, одинаково правильно сказать, что А – это движущиеся часы, а В – стационарные. Но в этом случае интервал, зарегистрированный часами А, меньше, чем интервал, зарегистрированный часами В. Таким образом, каждые часы регистрируют и больше и меньше, чем другие.

Здесь мы имеем ситуацию, в которой простое применение специальной теории относительности ведет к математически абсурдному выводу. Этот парадокс, стоящий на пути любой претензии на концептуальную правомочность теории относительности, никогда не разрешался, кроме как средствами, противоречащими базовым допущениям самой теории относительности. В своей книге Время и физический мир Ричард Шлегель четко проясняет этот факт при обсуждении парадокса. Он указывает: “Чтобы разрешить противоречие, необходимо выбрать предпочтительную систему координат. Такое допущение ведет к кардинальной модификации специальной теории относительности, поскольку противоречит следующему принципу: влияние движения на две системы, движущиеся относительно друг друга, одинаково, независимо от рассматриваемой системы”.43 Г. Дж. Уитроу резюмирует ситуацию следующим образом: “Важный довод тех, кто поддерживает Эйнштейна (в противоречивости парадокса часов), автоматически подрывает позицию самого Эйнштейна”.44 Теория, изначально базирующаяся на постулате, что все движение относительно, содержит внутреннее противоречие, которое нельзя устранить, кроме как посредством довода, основывающегося на допущении, что какое-то движение не относительно.

Все усилия, предпринятые профессиональными релятивистами для объяснения этого парадокса, прямо или косвенно зависят от отказа от всеобщего применения принципа относительности и определения ускорения часов В как чего-то большего, чем ускорение относительно часов А. Например, Моллер говорит, что ускорение часов В является относительным к фиксированным звездам”.45 Авторы, такие как Толмен, которые говорят об “отсутствии симметрии между уходом за часами А, никогда не подвергавшимися действию любой силы, и часами В, которые подвергались действию… сил…, когда относительное движение часов менялось”46, просто высказывают одно и то же более хитрым способом. Но если, как утверждает специальная теория, движение безоговорочно относительно, тогда сила, действующая на часы В, не может создавать ничего иного, кроме относительного движения. Она не может создавать вид движения, которого не существует. Следовательно, влияние на часы А должно быть таким же, что и на часы В. Введение предпочтительной системы координат, такой как определяемой средними положениями фиксированных звезд, обходит это затруднение, но лишь ценой подрыва основ теории, поскольку специальная теория строится на постулате, что предпочтительной системы координат не существует.

Невозможность разрешения противоречия, присущего парадоксу часов, за счет привлечения ускорения, можно продемонстрировать и другим способом, поскольку ускорение можно устранить без изменения противоречия, присущего парадоксу. Не было предпринято никакого исчерпывающего исследования, чтобы убедиться в том, рассматривалась ли раньше обтекаемая версия, которую мы может назвать “упрощенным парадоксом часов”. Но, в любом случае, она не появлялась в самых доступных обсуждениях этой темы. Это удивительно, поскольку представляется довольно очевидным способом сведения парадокса до состояния, удобного для попытки уклонения. В целях упрощения парадокса часов мы просто предположим, что двое часов пребывают в одинаковом движении относительно друг друга. Тогда вопрос, как появляется такое движение, не входит в ситуацию. Возможно, они всегда пребывали в относительном движении. А если и ускорялись, то ускорялись одинаково. В любом случае, в интересах дела мы имеем дело лишь с часами, пребывающими в постоянном относительном движении. Но здесь, вновь, мы сталкиваемся с тем же парадоксом. Согласно теории относительности, каждые часы можно рассматривать либо как стационарные, в этом случае они идут быстрее, либо как движущиеся, в этом случае они идут медленнее. И вновь одни часы регистрируют либо большее, либо меньшее время, чем другие.

Кое-кто заявляет, что парадокс разрешен экспериментально. В опубликованном отчете о недавно проведенном эксперименте высказывается мнение, что “результаты обеспечивают недвусмысленное эмпирическое разрешение известного парадокса часов”.47 Такая претензия, сама по себе, является хорошей иллюстрацией отсутствия точности в современном мышлении в этой области, поскольку парадокс часов – это логическое противоречие. Оно относится к конкретной ситуации, к которой прямое применение результатов специальной теории абсурдно. Очевидно, что логическая противоречивость не может “разрешаться” эмпирическими методами.  В этом примере исследователи просто еще раз подтвердили некоторые математические аспекты теории, не играющие роли в парадоксе часов.

Даже помимо многих подтверждающих свидетельств уже одного четко установленного несоответствия достаточно для того, чтобы показать: специальная теория относительности некорректна, по крайней мере, в значительном сегменте своих концептуальных основ. Она может быть полезной; с какой-то точки зрения она может быть даже лучшей, имеющейся до создания СТОВ, но несоответствие окончательно демонстрирует то, что эта теория некорректна.

Тогда возникает вопрос: Перед лицом этих фактов, почему современные ученые так твердо убеждены в правомочности специальной теории? Почему передовые ученые делают безапелляционные заявления, такие как нижеприведенное утверждение Гейзенберга?

“Тем не менее, теория, ставшая аксиоматической основой всей современной физики, подтверждена большим числом экспериментов. Она стала постоянным свойством точной науки, как классическая механика или теория теплоты”.48

Ответом на вопрос может быть выдержка из цитаты. “Теория, - говорит Гейзенберг, - подтверждена большим числом экспериментов”. Но эксперименты подтвердили лишь математические аспекты теории. Они говорят лишь о том, что специальная относительность математически корректна и, следовательно, могла бы быть правомочной. Почти неприличная поспешность объявления правомочности теорий лишь на основе прочности математического подтверждения является одной из крайностей современной научной практики, которая, помимо потворствования выдумыванию специальных допущений, прикрывает ошибки, допущенные концепцией вселенной материи, и мешает признанию необходимости базового изменения.

Подобно любой другой теории, специальная относительность не может быть подтверждена как теория до тех пор, пока не правомочны ее концептуальные основы. Конечно, концептуальные основы, являющиеся самой теорией, как и математика, воплощенная в уравнениях Лоренца, существовала до того, как Эйнштейн сформулировал теорию. Однако установление концептуальной правомочности намного труднее, чем установление математической правомочности. И в такой ограниченной области как относительность это невозможно потому, что имеется слишком много математически эквивалентных альтернатив. Оно доступно лишь тогда, когда из многих источников доступна параллельная информация об устранении альтернатив.

Кроме того, рассмотрение известных альтернатив не убедительно. Имеется общая тенденция полагать, что там, где нельзя обнаружить удовлетворительных альтернатив, приемлемой альтернативы просто не существует. Это ведет ко многим великим, ошибочным допущениям, которые принимаются потому, что смоделированы после правомочных математических утверждений и обладают сверхъестественной степенью достоверности. Например, давайте рассмотрим два нижеследующих утверждения:

А. “Как математическая проблема, если скорость света постоянна для всего, существует лишь одно возможное решение (преобразование Лоренца)”. (Сэр Джордж Томсон)49

Б. Непонимание (эксперимента Майкельсона-Морли) существовало и существует, за исключением того, что он предлагает идею абсолютного времени и абсолютной длины и выдвигает две взаимозависимые концепции”. (Р. А. Милликан)50

Логическая структура обоих утверждений (включая подразумеваемые допущения) одна и та же и может быть выражена следующим образом: 

1.      Решение рассматриваемой проблемы получено. 

2. Длительное и интенсивное изучение потерпело неудачу в получении любого альтернативного решения. 

3. Следовательно, изначальное решение должно быть корректным. 

В случае утверждения 1 логика неопровержима. По существу, она будет правомочна, даже без поиска любых альтернатив. Поскольку исходное решение дает корректные ответы, понадобилось бы любое другое правомочное решение, математически эквивалентное исходному. И с математической точки зрения, эквивалентные утверждения – это просто разные пути выражения одного и того же. Как только мы получаем математически корректный ответ для решения проблемы, у нас есть математически корректный ответ.

Утверждение 2 – это применение той же логики скорее к концептуальному, чем математическому решению. Но здесь логика абсолютно неправомочна, поскольку в этом случае альтернативные решения – это другие решения, а не просто разные способы выражения одного и того же решения. В этом случае нахождение объяснения, увязывающегося с наблюдаемыми фактами, не гарантирует того, что у нас имеется корректное объяснение. Прежде, чем может быть установлена концептуальная правомочность, должно быть дополнительное подтверждение из других источников.

Кроме того, так же несостоятельна и необходимость дополнительного свидетельства, даже если рассматриваемая теория является самым лучшим объяснением, которое удалось получить науке, или, по крайней мере, должно быть таковым. Очевидно, мы никогда не сможем быть уверены, что исчерпали все возможные альтернативы. Теоретики не любят это признавать. Когда они посвятили изучению и исследованию проблемы многие годы, а ситуация остается такой, как описана Милликеном (найдено лишь одно объяснение, признанное разумно приемлемым), возникает сильное искушение предположить, что существует лишь одно возможное объяснение. И что доступная теория обязательно корректна, даже если, как в случае специальной теории относительности, имеется определенное свидетельство противоположного. Иначе, если они не высказывают подобное предположение, им придется признавать, автоматически, если не искренне, что их способности неадекватны задаче нахождения альтернатив. Лишь немногим человеческим существам, в научном сообществе или вне его, доставит удовольствие такого рода признание.

Вот в чем причина, почему серьезные недостатки специальной теории рассматриваются так снисходительно. Нет ничего более приемлемого (хотя имеются альтернативы интерпретации Эйнштейна уравнений Лоренца, одинаково соответствующие доступной информации), и физики не хотят признаваться, что могли упустить правильный ответ. Но факты – упрямая вещь. Специальная теория не прибавила к уже существующему знанию никакой новой правомочной концептуальной информации. Это ничто иное, как ошибочная гипотеза - заметное дополнение к историческому досье, процитированному Джинсом:

“История теоретической физики – это досье о правильном или почти правильном облачении математических формул в физические интерпретации, чаще всего крайне неверные”.51

“В качестве чрезвычайных мер, - говорят Тоулмин и Гудфилд, - физики прибегали к случайным математическим выдумкам”.52 В этом-то все и дело. Уравнения Лоренца – просто надуманные факторы, инструментарий для примирения противоречащих результатов. В рассматриваемом случае двух фотонов, если скорость света постоянна независимо от системы отсчета, как эмпирически установлено экспериментом Майкельсона-Морли, тогда скорость фотона Х относительно фотона Y равна единице. Но если скорость измеряется стандартным способом (предположим, что это физически возможно), делением координатного расстояния xy на затраченное приборное время, относительная скорость равна  двум естественным единицам (2с в традиционной системе единиц), а не одной. То есть, имеется бросающееся в глаза расхождение. Два разных измерения одной и той же относительной скорости дают два разных результата.

И природа проблемы, и природа математического ответа, представленного уравнениями Лоренца, могут проясняться посредством рассмотрения простой аналогии. Давайте представим ситуацию, в которой свойство направления существует, но не осознается. Затем представьте, что для измерения движения существуют два независимых способа: один измеряет мгновенную скорость (векторная величина), а другой – быстроту, с которой меняется расстояние от конкретной точки отсчета (скалярная величина). Если существование направления не осознается, будет допускаться, что оба способа измеряют одну и ту же величину, и разные результаты окажутся неожиданным и необъяснимым расхождением, подобным расхождению, появившемуся на свет в эксперименте Майкельсона-Морли.

Аналогия – не точное представление. Если бы это было так, она не была бы аналогией. Но в степени, в какой аналогия применима к рассматриваемому явлению, она способствует пониманию аспектов явления, которые во многих случаях не могут постигаться напрямую. В условиях аналогии, очевидно, что выдуманный фактор, применимый к общей ситуации, невозможен. Но при каких-то определенных обстоятельствах, таких как равномерное линейное движение под постоянным углом к линии отсчета, математическое отношение между двумя измерениями постоянно. Следовательно, выдуманный фактор, включающий постоянное отношение - косинус угла отклонения - сводил бы противоречащие измерения к математическому совпадению.

Также очевидно, что в математическом отношении мы можем всюду применять выдуманный фактор. Можно сказать, что измерение 1 уменьшает истинную величину на какое-то количество или что измерение 2 увеличивает истинную величину на то же количество. Или можно разделить расхождение на две части в какой-то пропорции, или сказать, что имеется какой-то неизвестный фактор, влияющий на одно измерение и не влияющий на другое. Любое из этих объяснений математически корректно. И если предлагается теория, основанная на любом из них, она будет “подтверждаться” экспериментом так же, как сейчас “подтверждаются” экспериментом специальная относительность и многие другие продукты современной физики. Но лишь последняя альтернатива концептуально корректна. Лишь она одна описывает реально существующую ситуацию.

Когда мы сравниваем результаты допущений, сделанных с целью аналогии с наблюдаемой физической ситуацией при движении с высокой скоростью, мы обнаруживаем полное соответствие. И здесь математическое совпадение достигается рядом выдуманных факторов - уравнениями Лоренца - лишь при определенном наборе условий. Как и в аналогии, эти выдуманные факторы применимы лишь тогда, когда движение постоянно и по скорости, и по направлению. Они применимы лишь к постоянному поступательному движению. Тесная связь между наблюдаемой физической ситуацией и аналогией предполагает, что основная причина расхождения в измерениях одинакова в обоих случаях; что в физической вселенной и в обстоятельствах, привлеченных в целях аналогии, не был принят во внимание один из факторов, входящий в измерение вовлеченных величин.

Это и есть ответ на проблему, появляющийся в результатах СТОВ. Согласно этой теории, традиционные стационарные трехмерные пространственные системы отсчета корректно представляют положения в пространстве продолжений, и, вопреки допущению Эйнштейна, расстояние между двумя координатами в этой системе отсчета корректно представляет пространственные величины, входящие в уравнение движения. Однако теоретическое рассмотрение также раскрывает, что величина общего времени может представляться лишь подобной трехмерной структурой отсчета, и что время, регистрируемое часами, - это просто свернутая в одномерную часть последовательность времени в трехмерной схеме отсчета.

Ввиду того, что в нашем материальном секторе Вселенной гравитация работает в пространстве, последовательность времени остается незадействованной, а изменение положения во времени, представленное временем, зарегистрированным на часах, является компонентом величины направленного времени любого движения. В повседневной жизни нет никакого другого компонента любого следствия. И для большинства целей регистрацию времени на часах можно принять за измерение общего времени, вовлеченного в движение. Но если присутствует другой значимый компонент, мы сталкиваемся с видом ситуации, имеющейся в аналогии. При равномерном поступательном движении математическое отношение между временем на часах и общим временем является постоянной функцией скорости. Следовательно, можно сформулировать выдуманный фактор, который позаботится о расхождении. В обычной ситуации, в которой постоянного отношения не существует, это невозможно, и уравнения Лоренца не могут распространяться на движение в целом. В обычной ситуации корректные результаты могут быть получены, только если в уравнениях движения истинная скалярная величина заменяется приборным временем.

Такое объяснение позволяет ясно понять положения СТОВ в связи с правомерностью уравнений Лоренца. Ввиду того, что сейчас метод измерения общего времени недоступен, в некоторых применениях очень удобно получать корректные численные результаты посредством использования математического выдуманного фактора. Поступая таким образом, мы используем некорректную величину, которую можем измерить, вместо корректной величины, которую измерить не можем. СТОВ соглашается с тем, что если нам нужно воспользоваться выдуманными факторами, уравнения Лоренца являются корректными выдуманными факторами для этой цели. Эти уравнения просто выполняют математическое примирение уравнений движения с постоянной скоростью света. И поскольку постоянная скорость, принятая Лоренцем как эмпирически установленный факт, выводится из постулатов СТОВ, в обоих случаях математическая трактовка основывается на одних и тех же допущениях и обязательно приводит к одним и тем же результатам. Следовательно, новая системная теория пребывает в соответствии с современным мышлением.

Как однажды указал П. У. Бриджмен, многие физики относятся к “содержанию специальной теории относительности как соответствующему содержанию уравнений Лоренца”.53 К. Фейерабенд говорит то же самое:

“Следует признать, что современные физики едва ли когда-нибудь пользовались специальной теорией относительности в оригинальной интерпретации Эйнштейна. Для них, теория относительности состоит из двух элементов: (1) преобразований Лоренца; и (2) равенством массы и энергии”.54

 Для тех, кто разделяет эту точку зрения, результаты, полученные из СТОВ, не меняют существующую физическую картину. Им будет очень легко приспособиться к новой точке зрения. Тем же, кто остается с Эйнштейном, придется столкнуться с фактом, что новые результаты, как и парадокс часов, показывают, что интерпретация Эйнштейна математики движения с высокими скоростями некорректна. Конечно, само появление нового и другого рационального объяснения наносит сокрушительный удар по теории относительности, поскольку довод в ее пользу базируется на том, что альтернативы не существует. Как говорит Эйнштейн: “Если скорость света постоянна во всех СК (системах координат), тогда движущиеся стержни должны менять длину, а ход часов – менять ритм,… другого пути нет”.55 Утверждение Милликана, приведенное выше, выражает то же самое.

Статус допущения такого вида (данному выводу нет альтернативы) всегда голословен, потому что, в отличие от большинства допущений, базирующихся на других основах, которые сохраняются даже при наличии какого-то неблагоприятного свидетельства, точка зрения, что альтернативы не существует, сразу же и убедительно опровергается, когда она появляется. Кроме того, использование довода “нет альтернативы” способствует автоматическому принятию того, что в предлагаемом объяснении существует нечто неоднозначное; нечто, что препятствовало бы его признанию, если бы существовала любая рациональная альтернатива.

Вклад в форме специальной теории можно точно оценить, только если осознать, что она тоже является “выдумкой”, концептуальной выдумкой, как мы можем ее назвать. Как объясняется в утверждении - нашей основной цели этой главы - она всего лишь устранила “метрическое значение” пространственных координат; то есть, позаботилась о расхождении между двумя измерениями с помощью произвольного решения, что от одного из них следует отказаться. В прошлом это служило определенной цели, позволяя научному сообществу избегать смущения и  признавать неспособность найти какое-то решение проблемы расхождения на высоких скоростях. Сейчас настало время посмотреть ситуации в лицо и осознать, что концепция относительности ошибочна.

Не всегда оценивается то, что математическая хитрость - использование уравнений Лоренца - работает в обоих направлениях. Если скорость не определяется изменением в координатном положении в течение данного интервала времени, из этого следует, что изменение в координатном положении не определяется скоростью. Осознание этого положения прояснит любой вопрос, такой как возможный конфликт между выводами главы 5 и постоянной скоростью света.

Завершая обсуждение проблемы высокой скорости, уместно отметить следующее: определение упущенного фактора в уравнениях движения, дополнительного компонента времени, который обретает значение при высоких скоростях, предлагает не просто новое и лучшее объяснение существующего расхождения. Оно устраняет расхождение, восстанавливая “метрическое значение” координатных расстояний таким способом, который полностью согласовывает их с постоянной скоростью света.


40 Heisenberg, Werner, Physics and Philosophy, Harper & Bros., New York, 1958, page 129.

41 Einstein, Albert, Foreword to Concepts of Space, by Max Jammer, Harward University Press, 1954.

42 Jeans, Sir James, op.cit., page 78.

43 Schlegel, Richard, Time and the Physical World, Michigan State University Press, 1961, page 160.

44 Whitrow, G. J., The Natural Philosophy of Time, Thomas Nelson & Sons, London, 1961, page 218.

45 Moller, C., Theory of Relativity, The Clarendon Press, Oxford, 1952, page 49.

46 Tolman, Richard C., Relativity, Thermodynamics and Cosmology, The Clarendon Press, Oxford, 1934, page 195.

47 Science, July 14, 1972.

48 Heisenberg, Werner, Philisophic Problems of Nuclear Science, op. cit., hage 12.

49 Thomson, Sir George, The Inspiration of Science, Oxford University Press, London, 1961, page 66.

50 Millikan, Robert A., Time and its Mysteries, Collier Books, New York, 1945, page 24.

51 Jeans, Sir James, Physics and Philosophy, The Macmillan Co, New York, 1945, page 190.

52 Toulmin and Goodfield, The Architecture of Matter, Harper & Row, New York, 1962, page 298.

53 Bridgeman, P. W., A Sophisticate’s Primer of Relativity, Wesleyan University Press, 1962, page 10.

54 Feyerabend, P. K., Philosophy of Science, The Delaware Seminar, Vol. 2 (1962-1963), Bernard Baumrin, editor, Interscience Publishers, New York, 1963, page 17.

55 Einstein and Infeld, op. cit., page 195.

Глава 6: Обратная обусловленность

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 6: Обратная обусловленность

Ввиду того, что фундаментальные постулаты определяют Вселенную как целиком и полностью состоящую из движения, а пространство и время - в терминах этого движения, они устраняют любое проявление пространства и времени кроме проявления, которым последние обладают в движении. В то же время постулаты требуют, чтобы пространство и время всегда обладали этим признаком. Отсюда, во всей Вселенной пространство и время обратно обусловлены.

Обратная обусловленность пространства и времени, обязательно существующая во Вселенной, полностью состоящей из движения, оказывает далеко идущее и решающее влияние на физические структуры и процессы. В понимании ее важной роли название “взаимообусловленная” относилось к теории, основанной на концепции “движения” природы Вселенной. Причина, по которой она называется “системой теории”, а не просто “теорией” в том, что ее составные части по объему приравниваются к другим физическим теориям. Одна из частей охватывает ту же область, что и относительность, другая параллельна теории атомного ядра, третья имеет дело с той же физической областью, что и кинетическая теория, и так далее. Поэтому составляющие части уместно называть “теориями”, а всю новую структуру - Системой Теории Обратной Взаимообусловленности, хотя, на самом деле, она является единой полностью интегрированной сущностью.

Постулат обратной взаимообусловленности – это яркий пример того, что изменение в базовой концепции природы Вселенной меняет способ постижения конкретных физических явлений. В контексте вселенной материи, существующей в объеме пространства-времени, идея пространства, обратного времени, просто нелепа, слишком абсурдна, чтобы заслуживать серьезного рассмотрения. Большинство тех, кто впервые сталкиваются с идеей “обратного пространства”, находят ее абсолютно непостижимой. Такие люди не оценивают постулаты новой теории по “номинальной стоимости” и считают, что допущение “пространство - это аспект движения” значит буквально то, что значит. Они привыкли рассматривать пространство как некий вид контейнера и интерпретируют это допущение как “контейнер пространства  - это аспект движения”, вкладывая в утверждение, отбрасывающее все предыдущие идеи и определяющее новую и совсем другую концепцию, свою собственную концепцию пространства. Результат смешения несовместимых и конфликтующих концепций не может быть значимым.

Если новые идеи рассматриваются в надлежащем контексте, проблема исчезает. Во Вселенной, в которой все сущее является формой движения, и величина движения, измеряемая как скорость или быстротечность, является единственной, значимой физической величиной, существование обратной связи практически самоочевидно. Движение определяется как отношение пространства ко времени. Его математическое выражение - частное двух величин. Следовательно, увеличение в пространстве оказывает такое же влияние на скорость (математическое измерение движения), как уменьшение во времени, и наоборот. При сравнении одного самолета с другим не имеет значения, говорим ли мы, что самолет А движется вдвое быстрее за одно и то же время, или что он проходит то же расстояние за половину времени.

Ввиду того, что постулаты имеют дело с пространством и временем именно таким образом, кроме обратного отношения между ними, характеристики поведения двух сущностей, или, как они называются, свойства, идентичны. На первый взгляд такое утверждение может показаться невероятным, поскольку пространство и время проявляются наблюдению под очень разными масками. Мы знаем время лишь как последовательность непрерывного движения вперед, а пространство представляется нам сущностью, “остающейся неизменной”. Но когда мы подвергаем кажущееся различие скрупулезному анализу, оно не может устоять против пытливого взгляда.

Самое бросающееся в глаза свойство пространства – трехмерность. С другой стороны, считается, что время одномерно. У нас есть субъективное ощущение ненаправленного “потока” времени: из прошлого в настоящее, а затем в будущее. Математическое представление времени в уравнениях движения, казалось бы, подтверждает эту точку зрения ввиду того, что величина t в уравнении v = s/t и соответствующих уравнениях скалярная, а не векторная, какими являются или могут быть v и s. (Примеч. перев. – средняя скорость всегда скалярная величина, так же как и пройденный путь, перемещение всегда векторная величина, впрочем как и мгновенная скорость).

Не взирая на всеобщее и безоговорочное признание, вывод об одномерности времени абсолютно неоправдан. Рассматриваемое положение таково: “направление” в контексте физических процессов, представленных векторными уравнениями современной физики, всегда означает “направление в пространстве”. Например, в уравнении v = s/t пространственное перемещение s является векторной величиной, поскольку обладает направлением в пространстве. Из этого следует, что скорость v обладает направлением в пространстве, то есть у нас есть уравнение скорости в пространстве. В этом уравнении термин t обязательно скалярный, потому что время не обладает направлением в пространстве.

Да, такой результат был бы автоматическим, если бы время было одномерным, но одномерность ни в коем случае не является обязательным условием. Напротив, в уравнении скорости пространства (и во всех других знакомых векторных уравнениях современной физики; уравнения векторные потому, что включают направление в пространстве) время скалярно независимо от его измерений. Потому что, не взирая на то, сколькими измерениями оно может обладать, время не имеет направления в пространстве. Если время многомерно, как это обнаруживает наша теория, тогда оно обладает свойством, соответствующим тому свойству пространства, которое мы называем “направлением”. Но как бы мы не называли это свойство времени, будь то “направлением во времени”, что мы делаем по ранее объясненным причинам, или любым другим названием, это свойство времени, а не пространства. Оно не придает времени никакого направления в пространстве. Невзирая на измеримость, времени не придается свойство векторности в любом уравнении (таком как уравнения современной физики), в котором свойство, квалифицирующее величину как векторную, обладает направлением в пространстве.

В этой области существующая путаница происходит не за счет (по крайней мере, частично) того факта, что термины “измерение” и “пространственный” ныне используются в двух разных значениях. Мы говорим о пространстве как  трехмерном; о кубе мы говорим, что он трехмерен. В первом выражении мы имеем в виду, что пространство обладает конкретным свойством, которое мы определяем как размерность, и что величина, приписываемая этому свойству, - три. Иными словами, наше утверждение означает существование в пространстве трех измерений. Но когда мы говорим, что куб трехмерен, значение этого утверждения совсем другое. Здесь мы не имеем в виду наличие трех измерений “кубизма” или как мы могли бы это назвать. Мы имеем в виду, что куб существует в пространстве и заполняет три измерения этого пространства.

Имеется довольно распространенная тенденция, интерпретировать любой постулат многомерного времени именно в последнем значении. То есть, принимается, что время расширяется в n измерений пространства или некое квазипространство. Но такая концепция имеет мало смысла при любых условиях; это, определенно, не то значение термина “трехмерное время”, в каком он используется в этой работе. Здесь, говоря о времени как трехмерном, мы будем пользоваться термином в том же значении, в каком говорим о трехмерном пространстве. То есть, мы имеем в виду, что время обладает свойством, которое мы называем “размерность”, и величина этого свойства – три. И вновь, здесь мы имеем в виду существование трех измерений рассматриваемого свойства - трех измерений времени.

В роли, которую время играет в уравнениях движения в пространстве, нет конкретного указания на то, что оно обладает больше, чем одним измерением. Но скрупулезное исследование, приведенное в последующих параграфах, показывает, что современное допущение – наше знание времени как одномерного - абсолютно беспочвенно. Следовательно, не существует эмпирического свидетельства, не совместимого с допущением СТОВ, что время трехмерно.

Конечно, хорошо было бы указать, что дополнительные измерения времени не имеют метафизического значения. Постулаты Вселенной Движения определяют чисто физическую Вселенную, и все сущности и явления этой вселенной, полученные из постулатов, чисто физические. Три измерения времени обладают той же физической значимостью, что и три измерения пространства.

Как только мы принимаем во внимание влияние гравитации на движение материальных совокупностей, второе наблюдаемое отличие – последовательность времени, резко расходящаяся с видимой неподвижностью пространства продолжений, - тоже рассматривается как следствие условий наблюдений, а не указание на любое реальное отличие. Поведение объектов, частично свободных от гравитационного притяжения нашей галактики и очень отдаленных галактик, исчерпывающе демонстрирует то, что неподвижность пространства продолжений, как мы его наблюдаем, не является результатом того, что в области, доступной реальному наблюдению, гравитация двигает объекты друг к другу и противостоит влияниям последовательности наружу. Паттерн удаления отдаленных галактик демонстрирует следующее: если влияние гравитации устраняется, последовательность пространства аналогична наблюдаемой последовательности времени. Как “сейчас” непрерывно движется вперед относительно любой начальной точки в системе отсчета времени, так и “здесь”, в отсутствии гравитации, непрерывно движется вперед относительно любой начальной точки в системе отсчета пространства.

Небольшая дополнительная информация о пространстве и времени доступна из эмпирических источников. Единственные положения, в которых существует полное единодушие, - пространство однородно и изотропно, а время движется равномерно. Другие свойства, иногда приписываемые либо пространству, либо времени, являются просто допущениями или гипотезами.  Например, бесконечная протяженность или бесконечная делимость являются гипотетическими, а не результатами наблюдений. Аналогично, допущения, касающиеся свойств пространства и времени, сделанные в теории относительности, являются, по словам Эйнштейна, “чистыми изобретениями человеческого ума”, а не положениями, выведенными из опыта.

При проверке правомочности вывода, что все свойства либо пространства, либо времени являются свойствами и пространства, и времени, такими допущениями и гипотезами следует пренебречь, поскольку они конфликтуют с определенно установленными убедительными фактами. Значение  конфликта с сомнительным допущением само по себе сомнительно. “Однородный” в связи с пространством эквивалентен “постоянному” в связи со временем. И поскольку доступные наблюдения ничего не говорят нам об измерениях времени, в них нет ничего, противоречащего допущению, что, как и пространство, время изотропно. Не смотря на всеобщее убеждение ученых и дилетантов, что между пространством и временем есть огромная разница, любое скрупулезное исследование показывает, что мнимые различия не реальны, и что, на самом деле, не существует наблюдаемого свидетельства, несоответствующего теоретическому выводу, что свойства пространства и времени идентичны.

Как указывалось в главе 4, отклонения от единицы скорости, базового отношения пространства-времени (один к одному) достигаются посредством переворотов направления либо пространства, либо времени. В результате переворотов один компонент непрерывно движется по своей траектории и в системе отсчета, а другой продолжает обычное ненаправленное движение. Отсюда, отклонение от нормальной скорости последовательности может иметь место либо в пространстве, либо во времени, но не в обоих одновременно. Отношение пространство-время или скорость равно либо 1/n (меньше единицы, скорости света), либо n/1 (больше единицы). Ввиду того, что все физическое во Вселенной Движения является движением (то есть, отношением между пространством и временем, измеряемым как скорость), и, как мы только что видели, свойства пространства и времени идентичны, не считая обратной связи, из этого следует, что каждая сущность или каждое явление имеет обратный аналог. Существует другая сущность или явление, являющееся точной копией оригинала, помимо того, что пространство и время взаимозаменяемы.

Например, давайте рассмотрим объект, вращающийся со скоростью 1/n и движущийся поступательно со скоростью 1/n. Обратное отношение говорит, что где-то во вселенной обязательно должен существовать объект, идентичный во всех отношениях, кроме того, что скорость его вращения и поступательная скорость равны n/1 вместо 1/n. Помимо полных переворотов, имеются и структуры промежуточного типа, в которых один или больше компонентов совокупной комбинации движения переворачивается, а оставшиеся компоненты не меняются. В рассматриваемом примере скорость поступательного движения может становиться n/1, в то время как скорость вращения остается равной 1/n, или наоборот. Как только установилась обычная комбинация (1/n), из этого следует, что и полностью перевернутая (n/1) комбинация и разные промежуточные структуры существуют в надлежащем окружении. Ввиду того, что изменение положения во времени не может быть представлено в пространственной системе отсчета, а каждая из комбинаций скоростей обладает особыми характеристиками, если рассматривается в связи с традиционными системами отсчета, в каждом случае указывается и общая природа окружения. Разнообразные физические сущности и феномены, включающие движение в виде нескольких переворотов, будут исследоваться в надлежащих местах на последующих страницах. Сейчас следует осознать одно важное положение: существование обратных форм всех обычных (1/n) движений и комбинаций движений, поскольку это непосредственно относится к рассматриваемой сейчас теме.

Это открытие огромной важности. По существу, новая и более точная картина физической Вселенной, выведенная на основе концепции “движения”, отличается от предыдущих идей, в основном, расширением наших горизонтов, происходящим за счет осознания феномена переворотов. Наши непосредственные физические контакты ограничены явлениями одного и того же типа, входящими в нашу непосредственную физическую структуру: (как мы можем их называть) прямыми явлениями. Хотя различие между прямым и обратным – результат лишь способа рассмотрения, а не чего-то неотъемлемо присутствующего в самих явлениях. В последние годы развитие мощного и сложного инструментария позволило проникнуть в области, намного превышающие границы наших беспомощных чувств. А в новых областях относительно простые и понятные отношения, управляющие событиями нашего обыденного опыта, больше не правомочны. Законы движения Ньютона, от которых мы так зависим в повседневной жизни, не работают применительно к движению на скоростях, приближающихся к скорости света; события на атомном уровне сопротивляются всем попыткам объяснения посредством установленных физических принципов и так далее.

Научная реакция на такое положение дел - относительно простые и прямые физические законы, применимые к событиям нашего повседневного опыта, не универсальны, а являются приближениями к более сложным отношениям универсальной применимости. Например, простота законов движения Ньютона объясняется тем, что на низких скоростях некоторые величины более сложного общего закона сводятся к незначимым величинам, и, следовательно, ими можно пренебречь в применении к явлениям повседневной жизни. Следствия постулатов СТОВ приводит к абсолютно другому ответу. Мы обнаруживаем, что обратные явления, обязательно существующие во Вселенной Движения, играют незначимую роль в событиях нашего повседневного опыта. Но когда мы расширяем наблюдения в сферы очень большого, очень маленького и очень быстрого, мы двигаемся в область, в которой обратные явления заменяют или видоизменяют явления, которые мы относим к прямым, исходя из нашего определенного положения во Вселенной. 

На этом основании трудности, с которыми столкнулись в попытках воспользоваться установленными физическими законами и отношениями мира обычного опыта в отдаленных областях, объясняются очень просто. Эти законы и отношения применяются конкретно к миру непосредственного чувственного восприятия и явлениям прямой ориентации пространства-времени. Они терпят неудачу применительно к любой ситуации, в которой рассматриваемые события до некоторой степени включают явления обратного вида. Они терпят неудачу не потому, что ошибочны или не полны; они терпят неудачу потому, что ошибочно применяются. Нельзя ожидать, что любой закон (физический или какой-то другой) даст верные результаты в области, к которой он не имеет отношения.  Обратные явления управляются законами, отличающимися, хотя и связанными, от законов, управляющих прямыми явлениями. И там, где существуют такие явления, их можно понимать и успешно иметь с ними дело, лишь используя законы и отношения обратного сектора.

Это объясняет способность СТОВ успешно иметь дело с недавно открытыми феноменами отдаленных областей, так сопротивлявшихся предыдущим теоретическим решениям. Сейчас ясно, что незнакомые и удивляющие аспекты этих феноменов возникают не за счет аспектов обычных физических отношений, вступающих в игру при крайних условиях, как полагали предыдущие теоретики. Они возникают за счет общего или частичного замещения явлений прямого типа на относящиеся к ним, но другие явления обратного типа. Чтобы получить корректные ответы на проблемы в отдаленных областях, незнакомые явления должны рассматриваться в истинном свете - как обратные явлениям непосредственно наблюдаемой области, а не привычным способом -  расширением прямых явлений в рассматриваемые области. Посредством распознавания и правильного обращения со СТОВ можно не только приблизиться к правильным ответам в отдаленных областях, но и решить задачу, не беспокоя ранее установленные законы и принципы, применяющиеся к явлениям прямого типа.

Чтобы сохранить объяснение базовых элементов теории настолько простым и понятным, как только можно, предыдущее обсуждение ограничилось тем, что мы назвали непосредственным рассмотрением вселенной, в которой из двух базовых сущностей пространство более знакомо и играет ведущую роль. Сейчас необходимо осознать следующее: вследствие общей природы обратного отношения между пространством и временем, каждое утверждение, сделанное в связи с пространством в предыдущих главах, одинаково относится ко времени в  уместном контексте. Однако как мы видели в случае пространства и времени по отдельности, способ, которым обратное явление проявляется в нашем наблюдении, в корне отличается от способа, которым мы рассматриваем его прямого двойника.

Положения во времени не могут представляться в пространственной системе отсчета. Но с теми же ограничениями, которые связаны с представлением пространственных положений, они могут быть представлены в стационарной трехмерной временной системе отсчета, аналогичной трехмерной пространственной системе отсчета, которую мы называем пространством продолжений. Поскольку ни пространство, ни время не существуют по отдельности, каждая физическая сущность (движение или комбинация движений) занимает положение в пространстве и положение во времени.  Следовательно, положение в целом, положение, скажем, в физической вселенной может полностью определяться лишь в терминах двух систем отсчета.

В контексте стационарной пространственной системы отсчета движение абсолютного положения (положения в естественной системе отсчета, как указывалось наблюдением объекта без независимого движения, такого как фотон или галактика в наблюдаемых границах) линейное и направлено вовне. Аналогично, движение положения в связи со стационарной временной системой отсчета линейно и направлено вовне во времени. Ввиду того, что гравитационное движение обычной материи существует только в пространстве, атомы и частицы материи, стационарные в связи с пространственной системой отсчета или движущиеся с низкими скоростями, остаются в тех же абсолютных положениях во времени бесконечно, пока не подвергнутся действию какой-то внешней силы. Таким образом, их движение в трехмерном времени линейно и направлено вовне с единицей скорости. И положение во времени, которое мы наблюдаем, время на часах, не является положением в любой временной системе отсчета, а просто стадией последовательности. Поскольку последовательность естественной системы отсчета продолжается с единицей скорости всегда и везде, часовое время, если правильно измерено, везде одинаково. Как мы увидим позже по ходу обсуждения, нынешние гипотезы, требующие отказа от существования абсолютного времени, и концепции одновременности отдаленных событий, являются ошибочными продуктами размышления над допущениями, в которых приборное время неверно отождествляется со временем в целом.

Наилучший способ получения ясной картины отношения приборного времени ко времени в целом – рассмотреть аналогичную ситуацию в пространстве. Давайте предположим, что фотон А испускается из какого-то материального объекта Х в направлении Y. Тогда этот фотон движется с единицей скорости по прямой линии XY, которая может быть представлена в традиционной пространственной фиксированной системе отсчета. Линия последовательности времени обладает тем же отношением ко времени в целом (трехмерному времени), что и линия XY к пространству в целом (трехмерному пространству). Это одномерная линия движения в трехмерном континууме; не нечто отдельное и отличное от этого континуума, а его определенная часть.

А теперь давайте, допустим, что у нас есть устройство, с помощью которого мы можем измерять степень увеличения пространственного расстояния ХА. Давайте назовем это устройство “пространственными часами”. Ввиду того, что все фотоны движутся с одинаковой скоростью, пространственных часов будет достаточно для измерения расстояния, пройденного любым фотоном, независимо от его положения или направления движения, до тех пор, пока нас интересует лишь скалярная величина. Но это измерение правомочно лишь для объектов, таких как фотоны, движущихся с единицей скорости. Если мы введем объект, движущийся со скоростью отличной от единицы, измерение, полученное с помощью пространственных часов, не будет правильно представлять пространство, пройденное таким объектом. Регистрация пространственных часов не будет правомочной и для относительного разделения движущихся объектов, даже если они движутся с единицей скорости. Чтобы приблизиться к истинной величине пространства, входящего в такие движения, мы должны либо измерять это пространство индивидуально, либо применить уместную коррекцию движения с помощью пространственных часов.

Поскольку объекты, пребывающие в покое в стационарной пространственной системе отсчета или движущиеся с низкими скоростями в связи с ней, движутся с единицей скорости относительно любой стационарной системы отсчета времени, часы, измеряющие последовательность времени в любом единичном процессе, обеспечивают точное измерение времени, проходящего в любом низкоскоростном физическом процессе. Как пространственные часы в нашей аналогии измеряли пространство, пройденное любым фотоном. Однако вновь, если объект движется со скоростью или относительной скоростью, отличной от единицы, так, что его движение во времени отличается от последовательности естественной системы отсчета, тогда приборное время не корректно представляет реальное время, вовлеченное в рассматриваемое движение. Как и в аналогии с пространством, итоговое общее время должно быть получено либо с помощью отдельного измерения (что обычно непрактично), либо с помощью определения величины поправки, которую следует применить к приборному времени для превращения его в общее время.

Применительно к движению в пространстве, общее время, как и приборная регистрация, является скалярной величиной. Некоторым читателям предыдущего издания оказалось трудно принять идею, что время может быть трехмерным, потому что это делает время векторной величиной и предположительно приводит к ситуациям, в которых мы вынуждены делить одну векторную величину на другую. Но таких ситуаций не существует. Если мы имеем дело с пространственными отношениями, время скалярно, поскольку не обладает пространственным направлением. Если мы имеем дело с временными отношениями, пространство скалярно, поскольку не обладает направлением во времени. В надлежащих обстоятельствах либо пространство, либо время могут быть векторными. Однако как объяснялось раньше в этой главе, отклонение от нормальной скалярной последовательности с единицей скорости может иметь место либо в пространстве, либо во времени, но не в обоих сразу. Соответственно, не существует физической ситуации, в которой  векторными являются и пространство и время.

Аналогично, скалярное вращение и его гравитационный (поступательный) эффект имеют место либо в пространстве, либо во времени, но не в обоих сразу. Если скорость вращения меньше единицы, время продолжает идти с обычной единицей скорости. Вследствие изменений направления во время вращения, пространство проходит лишь одну единицу, а время – n единиц. Таким образом, изменение в положении относительно естественного начала отсчета, как при вращении, так и гравитационном эффекте, происходит в пространстве. И наоборот, если скорость вращения больше единицы, вращение и его гравитационный эффект происходят во времени.

Важное следствие того, что вращение со скоростями больше единицы создает движение вовнутрь (гравитацию) во времени, таково: вращательное движение или комбинация движений с итоговой скоростью больше единицы не может существовать в пространственной системе отсчета больше, чем одну (пространственно переменную) единицу времени. Как указывалось в главе 3, пространственные системы отсчета, которыми ограничена человеческая раса в силу подверженности гравитации в пространстве, не способны представлять отклонения от нормальной скорости последовательности времени. В определенных конкретных ситуациях, которые будут рассматриваться позже, если обычное направление векторного движения переворачивается, изменение положения во времени проявляется как искажение положения в пространстве. Во всем остальном объект, обычно движущийся со скоростью больше единицы, совпадает с системой отсчета лишь на одну единицу времени. Во время следующей единицы, в то время как пространственная система отсчета движется вовне во времени с единицей скорости нормальной последовательности, гравитация переносит вращающую единицу вовнутрь во времени. Следовательно, она удаляется от системы отсчета и исчезает. Это положение будет очень значимым в главе 15, при рассмотрении систем, вращающихся с высокими скоростями.

Осознание того, что каждая действующая единица вращательного движения (масса) занимает положение во времени и в пространстве, позволяет определить влияние концентрации массы на гравитационное движение. Вследствие продолжения последовательности (движения) времени, в то время как гравитация двигает атомы материи вовнутрь в пространстве, совокупности материи, которые, в конце концов, образуются в пространстве, состоят из большого числа единиц массы, близко расположенных в пространстве, но широко разбросанных во времени. Один из результатов этой ситуации – величина гравитационного движения (или силы) является функцией не только расстояния между объектами, но и действующим числом единиц вращательного движения, измеряемым как масса, которой обладает каждый объект. Это движение распределяется скорее во всех направлениях пространства-времени, чем просто во всех направлениях пространства. И поскольку совокупность с n единиц массы занимает n положений во времени, общее число положений в пространстве-времени тоже n, хотя все единицы массы каждого объекта почти совпадают пространственно. Общее гравитационное движение любой единицы массы по направлению к совокупности в n раз больше, чем по направлению к одной единице массы, находящейся на том же расстоянии. Из этого следует, что гравитационное движение (или сила) пропорционально произведению (предположительно) взаимодействующих масс.

Сейчас, можно видеть: комментарии в главе 5, касающиеся видимого изменения направления гравитационных движений (или сил), когда предположительно взаимодействующие массы меняют относительные положения, применимы и к совокупностям множества единиц. Точно так же они применялись к индивидуальным единицам массы, рассмотренным ранее. Гравитационное движение всегда совершается по направлению ко всем положениям в пространстве-времени, занимаются ли эти положения объектами, позволяющими нам обнаруживать движение, или нет.

Положение, которое следует отметить в этой связи, таково: два объекта находятся в значимом взаимодействии, если они занимают соседние положения либо в пространстве, либо во времени, несмотря на степень их разделенности в другом аспекте движения. Может показаться, что это утверждение конфликтует с эмпирическим наблюдением, что контакт может происходить лишь тогда, когда два объекта находятся в одном положении и в том же приборном времени. Однако неспособность осуществления контакта, когда объекты достигают общего пространственного положения в фиксированной системе отсчета в разное приборное время, проистекает не из-за отсутствия совпадения во времени, а из-за последовательности пространства, имеющей место в связи с последовательностью времени, которая регистрируется часами. Из-за последовательности (движения) пространства, положение, обладающее  теми же координатами в стационарной системе отсчета, - это не то пространственное положение, каким оно было раньше.

История науки показывает, что давнишние физические проблемы – обычно результат ошибок, допущенных в предыдущих базовых концепциях, и их решению предшествуют значимые концептуальные модификации. По мере продолжения рассмотрения теории мы обнаружим, что обратная взаимообусловленность пространства и времени, которая обязательно присутствует во Вселенной Движения, и является тем видом концептуального изменения, которое требуется для прояснения существующей физической ситуации. Она совершает радикальные изменения там, где они требуются, но существенно не затрагивает эмпирику нашего повседневного опыта.

Глава 5: Гравитация

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 5: Гравитация

Еще один вид движения, позволяемый постулатами и, следовательно, существующий в теоретической Вселенной, - вращение. Однако перед тем как может иметь место вращение, должен существовать некий физический объект (независимое движение), способный вращаться.  Это чисто геометрический вопрос. Мы все еще пребываем на стадии развития, где имеем дело лишь со скалярными движениями, а одно скалярное движение не может создавать направленных характеристик вращения. Подобно синусоиде фотона, они требуют совокупности движений: скажем, сложного движения. В то время как движение возможно и без чего-то движущегося, вращение невозможно до тех пор, пока не будет вращающегося объекта. Фотон или физический объект обладает независимым движением. С учетом ограничений, которые налагаются на виды движения, возможные на этом этапе рассмотрения, очевидно, что единственной первичной единицей, отвечающей этим требованиям, является фотон. Следовательно, простое вращение – это вращение фотона.

В нашем повседневном опыте вращение обычно векторное, и его направление (векторное направление) связано с фиксированной пространственной системой отсчета. При отсутствии другого движения, направленно вращающийся объект остается неподвижным в фиксированной системе отсчета. Однако любое движение фотона скалярное, потому что механизм, требующийся для создания векторного движения, еще недоступен на этой стадии развития теории. Скалярное движение обладает неотъемлемым скалярным направлением (вовнутрь или вовне). Оно прибавляется к векторному направлению и именно так скалярное движение появляется в фиксированной системе координат.

Как говорилось в главе 4, общее направление независимого движения – направление вовнутрь. В этом утверждении значение термина “общий” в том, что сложное движение может включать компонент движения вовне. Но величина компонента движения вовнутрь достаточно велика, чтобы придавать движению в целом направление вовнутрь. Поскольку векторное направление, которое движение вовнутрь допускает в фиксированной системе отсчета, не зависит от скалярного направления, движение может принимать любое векторное направление, позволенное геометрией трехмерного пространства. Одна из таких возможностей – вращение. Особая характеристика вращения, отличающая его от уже рассмотренного простого гармонического движения, - вращение всегда скорее движение вперед, чем колебание вперед и назад. Следовательно, нет причины для любого изменения скалярного направления, и движение продолжается в направлении вовнутрь независимо от векторных изменений. Таким образом, скалярное вращение отличается от векторного тем, что включает поступательное движение вовнутрь и чисто вращательное движение.  Хорошей аналогией является движение качения, хотя его механизм другой. Движение качения – это одно движение, а не вращение и поступательное движение. Это вращение, которое поступательно несет качающийся объект вперед. Аналогично, скалярное вращение – это тоже лишь одно движение, хотя оно и обладает поступательным действием, отсутствующим в случае векторного вращения.

Чтобы проиллюстрировать существенную разницу между вращением и простым гармоническим движением, давайте вернемся к аналогии с автомобилем. Если автомобиль находится на очень узкой дороге, аналогичной одномерной траектории вибрации фотона, и едет вперед на север, когда он разворачивает векторное направление и едет на юг, он также разворачивает и скалярное направление и едет назад. Но если автомобиль едет по кругу и начинает двигаться вперед, он продолжает двигаться вперед, несмотря на изменения в векторном направлении, которые имеют место в пространстве.

Векторное направление вперед поступательного движения фотона, как и векторное направление не вращающегося фотона, является скорее результатом рассматривания движения в контексте случайной системы отсчета, чем неотъемлемым свойством самого движения. Поэтому оно определяется чисто случайно. Не вращающийся фотон постоянно остается в одном и том же абсолютном положении до тех пор, пока на него не действует какой-либо внешний фактор, и, следовательно, направление, заданное во время испускания, тоже постоянно. С другой стороны, вращающийся фотон непрерывно движется из одного абсолютного положения в другое, если движется назад по линии последовательности естественной системы отсчета. И каждый раз, когда он попадает в абсолютно новое положение, векторное направление определяется случайным процессом. Ввиду того, что одинаково возможны все направления, через достаточно продолжительный период времени движение распределяется одинаково среди всех фотонов. Таким образом, вращающийся фотон движется вовнутрь по направлению всех положений пространства-времени, иных, чем те, которое ему случается занимать ежеминутно. Одновременно он продолжает двигаться наружу в результате последовательности (движения) системы отсчета. Но результирующее движение совокупностей вращающихся фотонов, наблюдаемое в нашем окружении, – движение вовнутрь. Определение векторного направления, соответствующего направлению “вовне ”, в каждом случае автоматически определяется векторным направлением “вовнутрь” ввиду того, одно обратно другому.

Некоторые читатели первого издания нашли концепцию “движения вовнутрь” довольно трудной. Возможно, это происходило потому, что они рассматривали ситуацию на основе единственной системы отсчета. С такой точки зрения легко визуализировать движение “вовне”, в то время как движение “вовнутрь” не имеет значения при таких обстоятельствах. Не вращающийся фотон не просто движется вовне из точки испускания; он движется вовне из всех положений так же, как пятно на поверхности расширяющегося шара. Аналогично, вращающийся фотон движется вовнутрь во всех направлениях как пятно на поверхности сжимающегося шара. Движение вовне – это всего лишь пространственное представление увеличивающейся скалярной величины, в то время как движение вовнутрь – лишь пространственное представление уменьшающейся скалярной величины. Если уменьшающаяся величина достигает нуля, она продолжается как увеличение отрицательной величины. То есть, если объект, движущийся вовнутрь к определенному положению, наконец, достигает этого положения, он продолжает движение за пределы этого положения (если ничего не мешает).

Поскольку положения пространства и времени невозможно определить посредством наблюдения, ни движение вовнутрь, ни движение вовне не могут осознаваться как таковые. Однако можно наблюдать изменения в связях между движущимися объектами и другими физическими структурами. Например, можно наблюдать движение фотонов излучения вовне от излучающих объектов. Аналогично, каждый вращающийся фотон в локальном окружении движется по направлению ко всем другим вращающимся фотонам за счет движения вовнутрь в пространстве. В таком движении участвует все, поэтому можно наблюдать изменение относительных положений в пространстве. Таким образом, второй класс распознаваемых объектов в теоретической Вселенной поддается наблюдению в виде количества индивидуальных единиц, непрерывно движущихся вовнутрь по направлению друг к другу.

И вновь, здесь, идентификация физических двойников теоретических явлений - простое дело. Движение вовнутрь во всех направлениях пространства – это гравитация, а вращающиеся фотоны  - это физические объекты, которые притягиваются; то есть, атомы и частицы. Взятые вместе, атомы и частицы составляют материю.

Как и в случае излучения, новая теория предлагает очень простое объяснение ранее необъяснимых явлений. Предыдущие исследователи в этой области пришли к довольно хорошему пониманию физических следствий гравитации, но совсем не знали, как она возникает и как передается видимое гравитационное влияние. Наш вывод состоит в том, что предыдущие исследователи неправильно понимали саму природу гравитации.

За исключением огромных расстояний, каждая единица или совокупность единиц в наблюдаемой физической вселенной непрерывно движется по направлению ко всем другим, пока такое движение каким-то образом не ограничивается. Следовательно, полагали, что каждая частица материи притягивает другие. Однако, исследуя характеристики этой воображаемой силы, мы обнаруживаем, что она обладает очень необычной природой, абсолютно неизвестной повседневному опыту. Насколько вы можете видеть, гравитационная “сила” действует мгновенно, без промежуточной среды, и ее невозможно устранить или изменить. Эти наблюдаемые характеристики так трудно теоретически объяснить, что теоретики прекратили искать объяснение, и сейчас придерживаются точки зрения, что по какой-то неизвестной причине наблюдения ошибочны.

И хотя все практические вычисления в гравитации, включая вычисления на астрономических расстояниях, выполняются на основе дальнодействия, без введения каких-либо несообразностей, а концепция силы, полностью зависящей от положения в пространстве и передающейся через пространство, внутренне противоречива, теоретики придерживаются следующей точки зрения. Поскольку они не способны создать теорию расчета для дальнодействия, гравитационная сила должна передаваться с конечной скоростью. Хотя все указывает на противоположное. И хотя ни малейшего доказательства наличия в пространстве какой-либо среды или любых, похожих на среду, свойств пространства не существует, поскольку они не способны выдвинуть теорию без среды или чего-то, обладающего свойствами среды, теоретики настаивают на том, что такая сущность должна существовать, несмотря на отрицательное свидетельство.

В общепринятой научной мысли есть много моментов, когда необходимость иметь дело с явным свидетельством наблюдения или эксперимента избегается посредством одной или более хитрых уловок, изобретенных современными теоретиками специально для этой цели. И ситуация с гравитацией, возможно, лишь более явный пример, когда эмпирическое свидетельство открыто и категорично отвергается. В то время как отсутствие любого объяснения феномена гравитации, согласующегося с наблюдениями, бесспорно, являлось главной причиной вопиющего ненаучного отношения, значимый вклад внесло и ошибочное убеждение, касающееся природы электромагнитного излучения.

В наше время необычное расширение известной области частот излучения достигнуто в основном посредством генерации дополнительных частот с помощью электричества. И ученые начали верить в существование уникальной связи между излучением и электрическими процессами. Они решили, что излучение – и есть тот носитель, посредством которого передаются электрические и магнитные воздействия. Оставалось совершить лишь крохотный шажок к выводу о существовании гравитационных волн – носителей гравитационной энергии. “Такие (гравитационные) волны напоминают электромагнитные волны”, - говорит Джозеф Уэбер, много лет занимавшийся интенсивным поиском этих гипотетических волн. Теоретическое рассмотрение выше показывает, что допускаемая аналогия не представляет реальность вселенной движения.

В этой Вселенной излучение и гравитация – феномены абсолютно разного порядка. Но стоит отметить, что радикальное отличие этих двух видов явлений друг от друга очевидно и в информации, доступной из эмпирических источников. Причем, в нынешней практике информация просто игнорируется, поскольку противоречит современным популярным теориям.

Излучение – это процесс, посредством которого энергия переносится из одной совокупности материи в каком-то определенном положении в пространстве (или времени) в другое пространственное (или временное) положение. Каждый фотон обладает определенной частотой вибрации и соответствующим энергетическим содержанием; отсюда, по сути, фотоны являются движущимися единицами энергии. Когда испускается фотон, источник испускания теряет определенное количество энергии. Эта энергия движется через промежуточное пространство (или время) до тех пор, пока фотон не встречает единицу материи, с которой может взаимодействовать. После чего энергия, целиком или частично, передается этой материи. В конце пути энергия распознается как таковая и с готовностью обменивается с другими видами энергии. Например, излучаемая энергия сталкивающегося фотона превращается в кинетическую энергию (тепло), в электрическую энергию (фотоэлектрический эффект) или в химическую энергию (фотохимическое действие). Аналогично, с помощью надлежащих процессов любой из других видов энергии, который может существовать в точках испускания излучения, может превращаться в излучение.

Ситуация с гравитацией совершенно иная. Энергия гравитации не обменивается с другими видами энергии. В любом конкретном положении относительно других масс единица массы обладает определенным количеством гравитационной (потенциальной) энергии, и это энергетическое содержание невозможно увеличить или уменьшить посредством превращения форм энергии одна в другую. Верно, что изменение положения вызывает высвобождение или поглощение энергии, но гравитационная энергия, которой масса обладает в точке А, не может превращаться в любой другой вид энергии в точке А. Гравитационная энергия в точке А не может передаваться неизменной в любую другую точку В (за исключением передачи по равно потенциальным линиям). Единственная энергия, появляющаяся в любой другой форме в точке В, – это часть гравитационной энергии, которой обладает масса в точке А, и которой она больше не может обладать в точке В: фиксированное количество определяется исключительно разницей в положении.

Путешествуя в пространстве, энергия излучения остается постоянной, но может почти неограниченно меняться в любом конкретном положении. Поведение гравитации – прямо противоположное. Действие гравитации остается постоянным в любом конкретном положении, но меняется, если масса движется из одного положения в другое, за исключением движения по равно потенциальным линиям. Энергия определяется способностью совершать работу. Например, под это определение подпадает кинетическая энергия, аналогично квалифицируется любой вид энергии, который может свободно превращаться в кинетическую энергию. Но, в порядке общего утверждения, гравитационная энергия не способна совершать работу. Она будет делать одну и только одну вещь - двигать массы вовнутрь, друг в друга. Если позволяется движение, гравитационная энергия уменьшается, и уменьшение проявляется в виде кинетической энергии, которой можно пользоваться обычным способом. До тех пор, пока гравитации разрешается делать единственную вещь, которую она способна делать, гравитационная энергия абсолютно недоступна. Она ничего не может делать сама по себе, не может она и превращаться в любую форму энергии, способную что-то делать.

Сама по себе, масса теоретически может превращаться в кинетическую энергию, но внутренняя энергия, эквивалентная массе, - это нечто, совершенно отличающееся от гравитационной энергии. Внутренняя энергия совсем не зависит от положения по отношению к другим массам. С другой стороны, гравитационная или потенциальная энергия – это исключительно энергия положения; то есть, для любых двух конкретных масс взаимная потенциальная энергия определяется исключительно их разделением в пространстве. Энергия положения в пространстве не может передаваться в пространстве; концепция передачи энергии из одного пространственного положения в другое абсолютно несовместима с тем фактом, что количество энергии определяется положением в пространстве. Следовательно, передача гравитации невозможна. Как указывает Закон Ньютона, гравитационное действие – обязательно мгновенное, и как таковое, всегда допускалось в целях вычисления.

Таким образом, особо значимо то, что теоретические характеристики гравитации, выведенные из постулатов Теории Взаимности, пребывают в полном согласии с эмпирическими наблюдениями, какими бы странными не казались наблюдения. В теоретической вселенной движения гравитация не является действием одной совокупности материи на другую, как казалось бы. Она – просто движение вовнутрь материальных единиц, неотъемлемое свойство атомов и частиц материи. То же движение, которое делает атом атомом, заставляет его притягивать. Каждый атом и каждая совокупность следует своим путем, независимо от всех других. Но поскольку каждая единица движется вовнутрь в пространстве, она движется по направлению ко всем другим единицам, и это создает впечатление общего взаимодействия. Теоретические движения вовнутрь, абсолютно независимые друг от друга, обязательно обладают видом характеристик, наблюдаемых в гравитации. Изменение относительного положения двух объектов за счет независимых движений каждого происходит мгновенно, и не существует чего-то, передающегося от одного к другому через среду или каким-либо другим образом. Что бы ни существовало или не происходило в промежуточном пространстве, оно не оказывает влияния на результаты независимых движений.

Одним из часто задаваемых вопросов является вопрос: как обнаружение того, что гравитационное движение каждой совокупности абсолютно не зависит от всех других, увязывается с наблюдаемым фактом, что направление (неотъемлемой) общей гравитационной силы между двумя объектами меняется, если движется любой объект. На первый взгляд, представляется необходимость некоего вида взаимодействия. Объяснение в том, что гравитационное движение объекта никогда не меняется, ни по величине, ни по направлению. Оно всегда направлено от положения притягивающей единицы по направлению ко всем другим положениям в пространстве и времени. Но мы не можем наблюдать движение объекта вовнутрь в пространстве; мы можем наблюдать лишь его движение относительно других объектов, чье присутствие мы можем обнаруживать. Отсюда, представляется, что движение каждого объекта направлено по направлению к другим объектам, но, на самом деле, оно направлено ко всем положениям в пространстве и времени, независимо то того, где бы они ни находились. И какие бы изменения в гравитационных явлениях не имели места по причине изменения положений любой из притягивающих масс, это не изменения гравитационных движений (или сил), это изменения нашей способности обнаруживать эти движения.

Предположим, что единица массы Х занимает положение а и притягивается в направлении положений b и c. Если эти положения не заняты, мы совсем не можем обнаружить это движение. Если положение b занято массой Y, тогда мы видим Х, движущийся к Y; то есть, сейчас мы можем наблюдать движение X в положение b, но его движение в положение с все еще не обнаруживается. Наблюдаемое гравитационное движение  - это движение Y к X, обладающее направлением ba.

Что происходит, если мы предположим, что Y движется в положение с? Суть теории в том, что движение Х не меняется; оно совсем не зависит от положения объекта Y. Но сейчас мы можем наблюдать движение Х в положение с, поскольку там находится физический объект, в то же время, мы больше не можем наблюдать движение Х в положение b, хотя это движение существует так же определенно, как и раньше. Таким образом, кажется, что направление гравитационного движения (или силы) изменилось, но на самом деле произошло следующее: некое ранее не наблюдаемое движение стало наблюдаемым, в то время как некое ранее наблюдаемое движение перестало наблюдаться. Вышесказанное справедливо и для движения объекта Y. Представляется, что теперь он движется скорее в направлении ca, чем в направлении ba, но вновь, не произошло никакого реального изменения, кроме изменения в положении Y. Гравитационно, Y движется во всех направлениях во все времена, независимо от того, наблюдается это движение или нет.

Вышеприведенное объяснение представлялось в терминах скорее индивидуальных единиц массы, чем совокупностей, поскольку базовый вопрос относительно влияния переменной массы на гравитационное движение еще не рассматривался. Обсуждение множественных единиц будет приведено в следующей главе.

Как подчеркивалось в главе 3, идентификация второй общей силы или движения, которому подвергается вся материя, требует обязательного наличия “антагониста” гравитации и предлагает объяснение многих явлений, которые никогда удовлетворительно не объяснялись на основе лишь одной общей силы. Именно взаимодействие двух общих сил определяет ход главных физических событий. Ведущий фактор – расстояние между двумя вовлеченными объектами. Ввиду того, что последовательность (движение) пространства и времени – лишь проявление движения естественной системы отсчета по отношению к традиционной стационарной системе отсчета, последовательность пространства возникает везде, и ее величина всегда одно и та же - одна единица за единицу времени. С другой стороны, гравитация возникает в конкретных положениях, в которых случайно оказываются притягивающиеся объекты. Следовательно, их влияния распределяются на объем пространства продолжений, величина которого меняется в зависимости от расстояния от материального объекта. В трехмерном пространстве, часть движения вовнутрь, направленная к площади единицы, находящейся на расстоянии d от объекта, обратно пропорциональна общей площади, находящейся на этом расстоянии; то есть, поверхности сферы с радиусом d. Следовательно, действующая часть общего движения вовнутрь обратно пропорциональна d2. Таков закон обратного квадрата, которому, согласно эмпирическим находкам, подчиняется гравитация.

Итоговая результирующая двух общих движений в каждом конкретном случае зависит от их относительных величин. На более коротких расстояниях превалирует гравитация, и в сфере обыденного опыта все совокупности материи подвергаются итоговым гравитационным движениям (или силам). Но, поскольку последовательность естественной системы отсчета постоянна за единицу времени, в то время как встречное гравитационное движение ослабляется расстоянием в соответствие с законом обратного квадрата, из этого следует, что на каком-то определенном расстоянии (гравитационный предел совокупности рассматриваемой материи) движения становятся равными. Выше этого предела итоговое движение становится движением вовне, стремящимся к скорости света по мере уменьшения действия гравитации.

В качестве грубой аналогии мы можем визуализировать ленту, движущуюся вовне от центрального положения и несущую на себе набор кубиков и шаров. Движение ленты вовне представляет последовательность естественной системы отсчета. Кубики аналогичны фотонам излучения. Не обладая собственным независимым движением, они должны обязательно и постоянно оставаться в тех же местах на ленте, которые занимали изначально. Следовательно, они движутся вовне из точки возникновения с полной скоростью ленты. Однако шары можно заставить вращаться. И если вращение происходит в направлении, противоположном движению ленты, а скорость вращения достаточно велика, шары будут двигаться вовнутрь вместо того, чтобы двигаться вовне. Шары представляют атомы материи, а движение вовнутрь, противоположное направлению движения ленты, - гравитацию.

Мы могли бы включить в аналогию фактор расстояния посредством изменения скорости вращения шаров в зависимости от расстояния от центральной точки. При таком расположении, шары, находящиеся ближе, еще будут двигаться вовнутрь, на некотором расстоянии они достигнут равновесия, а еще дальше начнут двигаться вовне.

Такая аналогия несовершенна, особенно в том, что механизм, вынуждающий шары поступательно двигаться вовнутрь, не является механизмом, создающим движение вовнутрь у атомов. Тем не менее, она достаточно ясно демонстрирует следующее: при надлежащих условиях вращательное движение может создавать поступательное перемещение. И это рисует хорошую картину общих отношений между последовательностью естественной системы отсчета, гравитационным движением и движением фотонов излучения.

Все совокупности материи меньше самых больших существующих единиц находятся под гравитационным контролем больших совокупностей; то есть, пребывают в гравитационных пределах больших единиц. Следовательно, они не способны продолжать движение вовне, имевшее место в отсутствии больших тел. Самые большие совокупности не подвергаются такому ограничению. И на основании установленных принципов две любые совокупности, находящиеся вне гравитационных пределов, удаляются друг от друга со скоростями, возрастающими с расстоянием.

В наблюдаемой физической Вселенной самыми большими совокупностями материи являются галактики. Согласно вышеприведенным теоретическим выводам, отдаленные галактики удалялись бы от Земли с очень высокими скоростями, возрастающими с расстоянием до скорости света, которая будет достигаться тогда, когда действие гравитации уменьшится до незначительного уровня. Вплоть до недавнего времени такой теоретический вывод был бы воспринят с крайним скептицизмом, поскольку он конфликтует с общепринятым способом мышлением, и нет способа подвергнуть его проверке. Но недавние астрономические достижения изменили ситуацию. Современный инструментарий способен достигать таких расстояний, на которых действие гравитации минимально, и наблюдения с помощью усовершенствованного оборудования показывают, что галактики ведут себя именно так, как предсказывает новая теория.

Однако, несмотря на это, астрономы пытались рассматривать удаление галактик старым способом, согласно нынешним астрономическим точкам зрения. Они представили объяснение, в котором специально для этой цели допускают в прошлой истории Вселенной огромный взрыв из единичной точки, который и запустил галактики в пространство с их нынешними фантастически высокими скоростями. Если бы кому-то пришлось решать, какое объяснение лучше (основанное на придуманном специально для этой цели допущении о событии, выходящем за рамки известных физических явлений, или рассматривающее удаление как непосредственное и прямое следствие фундаментальной природы Вселенной), вряд ли возникли бы сомнения. Но в реальности этот вопрос даже не возникает, поскольку голос в пользу теории Вселенной Движения не базируется на аргументе, что она дает лучшие объяснения физических явлений. В большинстве случаев точка зрения зависит от приверженности не научным критериям и не является объективной и искренней настолько, чтобы признать, что полностью интегрированная теория совместима с любым установленным фактом в любой области физики.

Другой значимый эффект существования гравитационного предела, внутри которого существует итоговое движение вовнутрь, а вне которого - итоговое движение вовне, примиряет кажущееся однородным распределение материи во Вселенной с Законом Тяготения Ньютона и геометрией Евклида. Один из самых сильных доводов, выдвинутых против существования гравитационной силы вселенной в виде закона квадрата, действующей в евклидовой вселенной, основывается на следующем: “Звездная Вселенная должна быть конечным островом в бесконечном океане пространства”, - как выразил это Эйнштейн.39 Наблюдения указывают на отсутствие такой концентрации. Насколько мы можем сказать, во всем беспредельном регионе, сейчас доступном наблюдению, галактики распределяются однородно или почти однородно, и сейчас это принимается за определенное указание на то, что геометрия Вселенной - неевклидова.

Из положений, приведенных на предыдущих страницах, ясно, что недостатком этого довода является то, что он основывается на допущении существования итоговой гравитационной силы, действующей в пространстве. Мы считаем, что такое допущение некорректно, и что итоговая гравитационная сила действует лишь в гравитационном пределе рассматриваемой конкретной массы. На этом основании дело лишь в гравитационном пределе, который относился бы к отдельной единице; именно это и происходит. Каждая крупная галактика является “конечным островом в океане пространства” внутри своего гравитационного предела. Следовательно, существующая ситуация полностью согласуется с обратным квадратом гравитации, работающей в евклидовой вселенной, чего и требует СТОВ.

Атомы, частицы и большие совокупности материи внутри гравитационного предела  каждой галактики составляют гравитационно связанную систему. Каждая из составляющих единиц подвергается влиянию тех же двух общих сил, что и галактики, но, кроме того, они подвергаются (очевидному) гравитационному притяжению соседних масс, поэтому вся масса внутри гравитационных пределов действует как целое. В результате комбинированного влияния всех сил каждая совокупность занимает место, соответствующее положению равновесия в трехмерной системе отсчета (которую мы называем пространством продолжений) или конечному движению, способному существовать в этой системе. Поскольку рассматриваемые связная система, координатная система отсчета, пространство продолжений, являются эквивалентом абсолютного пространства Ньютона. В целях обобщения сюда следует включить и другие гравитационно связанные системы, принимая во внимание относительное движение систем.

Любая или все совокупности индивидуальных единиц, составляющие гравитационно связанную систему, могут приобретать движения относительно фиксированной системы отсчета. Поскольку эти движения относятся к определенной пространственной системе координат, направление движения в каждом случае является скорее неотъемлемым свойством самого движения, чем делом случая, как в примере координатного представления скалярных движений.

Движения с неотъемлемыми векторными направлениями являются векторными движениями - движениями нашего повседневного опыта. Они настолько хорошо знакомы, что их характеристики привычно обобщаются, и считается, что они являются характеристиками всего движения. Ввиду того, что знакомые векторные движения обладают неотъемлемыми направлениями и всегда являются движениями чего-то, принимается a priori, что они являются существенными характеристиками движений и что все движения должны обязательно обладать теми же характеристиками. Наше исследование фундаментальных свойств движения раскрывает, что такое допущение ошибочно. Движение, как оно существует во Вселенной, полностью состоящей из движения, - это связь между пространством и временем. В своих простых формах оно не является движением чего-то и не обладает неотъемлемым направлением. Векторное движение – это особый вид движения, феномен гравитационно связанной системы.

Итоговые результирующие скалярные движения любого объекта – последовательность системы отсчета и различные гравитационные движения – обладают векторным направлением, если рассматриваются в контексте стационарной системы отсчета, даже если направление не является неотъемлемым свойством движения. Наблюдаемое движение такого объекта – результирующая всех его движений, скалярных и векторных - кажется простым векторным движением, и именно так оно интерпретируется в современной практике. Одно из предварительных условий ясного понимания основных физических явлений – осознание совокупной природы наблюдаемых движений. Постичь истинную картину активности в гравитационно связанной системе невозможно до тех пор, пока не будет осознано, что объект такой как фотон или нейтрино, движущийся со скоростью света относительно традиционной схемы отсчета, делает это потому, что вообще не обладает независимым движением, и в своей естественной системе отсчета пребывает в покое. Аналогично, поведение атомов материи может быть ясно понято лишь в свете осознания того, что они неподвижны или движутся с низкими скоростями относительно традиционной системы отсчета. Они обладают неотъемлемыми движениями с высокими скоростями, которые уравновешивают движение естественной системы отсчета, в противном случае уносившей бы их наружу со скоростью фотона или нейтрино.

Также, важно осознавать, что внутри пространственной системы отсчета скалярное движение фотонов может обеспечиваться лишь при использовании множественных точек отсчета. Фотоны непрерывно испускаются из материи с помощью процесса, который мы будем готовы обсуждать позднее. Фотоны, испускающиеся из любого материального объекта, движутся вовне из этого объекта, а не из мгновенного положения в какой-то системе отсчета, которое довелось занять объекту в момент испускания. Как говорилось в главе 3, пространство продолжений нашего повседневного опыта – это “абсолютное пространство” для векторного и скалярного движений, рассматриваемых из одной точки отсчета. Но каждая другая точка отсчета обладает своим собственным “абсолютным пространством”, и не существует критерия, по которому одна из них может выделяться и считаться главнее, чем другая.  Следовательно, положение, в котором возникает фотон, не может укладываться в контекст любой общей системы отсчета для отображения скалярного движения. Само по себе, это положение и является точкой отсчета для испускания фотона. И если мы рассматриваем движение относительно какой-то системы отсчета, в связи с которой оно происходит, тогда это относительное движение, каким бы оно ни было, является компонентом движения испускаемого фотона.

Рассматривая ситуацию с точки зрения фотона, мы можем сказать, что в момент испускания фотон участвует во всех движениях испускающего объекта: последовательности вовне естественной системы отсчета, движении вовнутрь гравитации и всех векторных движениях, в которых участвует материальный объект.  Не существует никакого механизма, посредством которого фотон может устранить любое из этих движений. И движение вовне абсолютного положения испускания, когда фотон отделяется от материальной единицы, накладывается на уже существующие движения. А это значит, что испускающий объект определяет точку отсчета для движения фотона. В гравитационно связанной системе каждая совокупность и индивидуальная единица материи является центром сферы излучения.

Это положение оказалось затруднительным для некоторых читателей первого издания. Поэтому уместно дальнейшее рассмотрение с помощью конкретного примера. Давайте примем за точку отсчета положение А. Все фотоны, появляющиеся из физического объекта, находящегося в положении А, движутся вовне с единицей скорости так, как в аналогии с шаром. Притягивающиеся объекты движутся вовнутрь, противоположно последовательности, и, следовательно, могут быть представлены положениями где-то на линиях движения вовне. Тогда у нас есть ситуация, которую ищет большинство людей, - нечто, что мы можем визуализировать в контексте знакомой фиксированной пространственной системы координат. Сейчас, давайте рассмотрим один из притягивающихся объектов, который будем называть B. Для удобства, давайте предположим, что B движется гравитационно по отношению к А со скоростью, равной последовательности вовне естественной системы отсчета так, что B остается неподвижным относительно объекта А в фиксированной системе отсчета. Это и есть условие, превалирующее в гравитационном пределе. Что происходит с фотонами, испускающимися из B?

Если расширяющаяся система, центрированная в А, рассматривается как универсальная система отсчета, за что ее, очевидно, приняли многие читатели, тогда фотоны должны отделяться от B так, чтобы уноситься последовательностью в направлении вовне от B. Но естественная система отсчета движется вовне из всех направлений; она движется вовне от B так же, как движется от А. Нет способа приписать любой статус, отличный от всех других. Следовательно, фотоны, возникающие в B, движутся вовне от B, а не от А. Не было бы разницы, если бы само B двигалось вовне от А с единицей скорости, поскольку в этом случае движение вовне от B было бы также движением вовне от А. Но если B стационарно по отношению к А в фиксированной системе координат, единственным способом представления движения фотонов в этой системе были бы две отдельные точки отсчета. Таким образом, имеется сфера излучения, центрированная в А, и другая сфера, центрированная в B. Когда сферы перекрываются, фотоны могут входить в контакт, несмотря на то, что все они движутся вовне из своих собственных точек возникновения.

Теоретический вывод, что единица движения фотона вовне прибавляется к движению испускающего объекта, противоречит эмпирически установленному принципу, что скорость излучения не зависит от скорости источника; но это не так. Объяснение кроется в некоторых аспектах измерения скорости, которые еще не осознаны. Эта тема будет детально обсуждаться в главе 7.


39 Einstein, Albert, Relativity, op. cit., page 126.

Глава 4: Излучение

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 4: Излучение

Базовый постулат СТОВ - это существование движения. Само по себе, без оговорки, это допускает наличие любого возможного вида движения. Но уточнения, включенные в постулаты, действуют как ограничения на виды возможных движений. Итоговый вид базовых постулатов плюс ограничения допускает существование любого вида движения, который не исключается их содержанием. Мы можем кратко выразить это положение так: в теоретической Вселенной Движения существует все, что может существовать. Дальнейший факт, что дозволенные теорией явления пункт за пунктом совпадают с наблюдаемыми явлениями в физической Вселенной, - и есть то, что шаг за шагом будет демонстрироваться по мере дальнейшего рассмотрения.

По поводу предшествующего вывода – существует все, что может существовать -  возникли возражения, связанные с тем, что за возможностью не обязательно следует реальность. Но никто не станет возражать против общего утверждения, что реальное существование является необходимым следствием возможного существования. Спорят с тем, что, по особым причинам, это справедливо в физической вселенной. Философы объясняют это как результат “принципа природы”. Например, Дэвид Хокинс говорит, что “принцип множественности… гласит, в природе реализовывается все, что возможно”.35 Это обсуждение объясняет, почему природа следует такому принципу. Наш вывод состоит в том, что базовые физические сущности являются скалярными движениями, и что существование разных наблюдаемых сущностей возможно за счет того, что эти движения обязательно допускают конкретные направления, если возникают в контексте трехмерного объема. Ввиду того, что направления определяются случаем, имеется конечная вероятность, соответствующая каждому возможному направлению. Следовательно, каждая возможность становится реальностью. Следует заметить, что именно тот же принцип использовался в главе 3 для объяснения, почему расширяющаяся сфера излучения испускается из каждого источника излучения (вывод, не оспариваемый никем). И в этом случае существуют скалярные движения, каждое из которых приобретает одно из допускаемых направлений (ограниченных поступательным характером движений). Эти движения распространяются во всех направлениях.

Ввиду постулирования того, что движение, как определено раньше, является единственной составляющей физической вселенной, мы склонны утверждать, что каждая физическая сущность или явление является проявлением движения. Таким образом, определение того, какие сущности, явления или процессы могут существовать в теоретической вселенной, сводится к выяснению, какие виды движения и комбинаций движений могут существовать в такой вселенной, и какие изменения могут иметь место в этих движениях. Аналогично, при соотнесении теоретической вселенной с наблюдаемой физической вселенной, никогда не возникает вопрос, что такое любая наблюдаемая сущность или явление. Мы всегда знаем, что это такое. Это движение, комбинация движений или связь между движениями. Единственный, проблематичный вопрос, – какие виды движения включены.

Среди тех, кто интересуется философскими аспектами науки, существует резкое расхождение во мнении, чем является процесс увеличения научного понимания: “открытием” или “изобретением”. Это соотносится с вопросом о появлении фундаментальных принципов науки, что обсуждалось в главе 1. Но существует более широкая проблема, относящаяся ко всему научному знанию и включающая неотъемлемую природу этого знания. Р. Б. Линдсей четко сформулировал конкретную проблему следующими словами:

“Использование термина “открытие” подразумевает существование внешнего мира “вне” абсолютно независимого наблюдателя, со встроенными правилами и законами, ожидающими своего обнаружения и открытия. Они всегда были там и, по-видимому, всегда будут. Наша задача: посредством упорного поиска обнаружить, что они такое. С другой стороны, термин “изобретение” подразумевает, что для формирования точки зрения, совпадающей с опытом, физик пользуется не только наблюдениями, но и творческими силами”.36

По словам Линдсея, концепция “открытия” подразумевает, что обретение научного знания накопительное, и что, в конце концов, наше понимание физического мира стало бы по сути завершенным. С другой стороны, “точка зрения изобретателя означает, что процесс сотворения нового опыта и выдвижение новых идей, связанных с опытом, идут рука об руку”. На этой основе, “вся деятельность не ограничена; в ней нет места идее завершения”.

СТОВ дает определенный ответ на этот вопрос. Она не только определяет научное исследование как процесс открытия, но и сводит открытие к логическому выводу и проверке логических выводов. Вся информация, необходимая для подхода к полному описанию любой теоретически возможной сущности или явления, скрыта в постулатах. Следовательно, полное извлечение следствий из постулатов определяет завершенное теоретическое мироздание.

Как будет видно на последующих страницах, физические процессы вселенной включают непрерывные серии взаимодействий векторных и скалярных движений. Во всех взаимодействиях сохраняется причинность: все движения любого вида совершаются как результат ранее существовавших движений. СТОВ чужда концепция событий, происходящих без причины, входящая  в некоторые интерпретации теорий, составляющих современную структуру физики. Но Вселенная Движения не детерминирована в строгом лапласовском смысле, потому что направления движений непрерывно переопределяются случайными процессами. Развивающее описание физической Вселенной, вытекающее из  следствий постулатов СТОВ, скорее определяет общие классы сущностей и явлений, существующих во вселенной, и связей между ними, чем конкретизирует точный результат каждого взаимодействия, как делала бы это аналогично завершенная детерминированная теория.

В начале нашего исследования физических сущностей и явлений, первым замеченным положением было, что постулаты требуют существования реальных единиц движения, единиц, подобных единицам движения, вовлеченным в последовательность естественной системы отсчета, за исключением того, что они скорее существуют реально, чем являются воображаемыми результатами движения, соотносящегося со случайной системой отсчета. Независимые единицы движения, как мы будем их называть, накладываются на движущийся фон так же, как, предполагается, материя существует в базовом пространстве предыдущей физической теории. Однако поскольку эти единицы являются единицами одного и того же вида, они скорее взаимодействуют с единицами фонового движения, чем отделяются и обосабливаются от него так же, как материя, предположительно, обосабливается от фона пространства-времени в теориях, основанных на концепции “материи”. Как мы вскоре увидим, некоторые независимые движения обладают компонентами, которые совпадают с фоновым движением, и эти компоненты не эффективны с физической точки зрения; то есть, их действующая физическая величина равна нулю.

Очень важное положение таково: хотя постулаты позволяют существование независимых движений, и, на основе ранее установленного принципа, последние должны существовать во вселенной движения, определенной постулатами, постулаты не обеспечивают никакого механизма для возникновения независимых движений. Из этого следует, что существующие сейчас независимые движения, возникшие случайно вместе с самой Вселенной или где-то еще, появились позже в результате какого-то внешнего фактора. Также, постулаты не обеспечивают механизма для устранения существования независимых движений. Следовательно, количество действующих единиц сейчас существующего движения не может ни увеличиваться, ни уменьшаться посредством любого процесса внутри физической системы.

Неспособность изменять существующее количество эффективных единиц независимого движения является основой того, что мы можем назвать общим законом сохранения и разных вспомогательных законов сохранения, применимых к конкретным физическим явлениям. Это предполагает, но не обязательно требует, ограничение независимых единиц движения до конечного числа. Проблема конечности Вселенной не входит ни в одно явление, которое будет исследоваться в настоящем томе, но она возникнет в связи с некоторыми темами позже, тогда же будет представлено дальнейшее обсуждение.

СТОВ имеет дело только с современной физической Вселенной, и не приходит ни к каким выводам относительно ее возникновения или конечной судьбы. Следовательно, теоретическая система полностью нейтральна к вопросу творения. Она совместима с любой гипотезой творения или гипотезой того, что вселенная существовала всегда. Непрерывное сотворение материи действием имманентного физического механизма, как постулируется теорией Устойчивого Состояния в космологии, исключается. В этом механизме нет ничего, что  позволит Вселенной прийти к любому виду завершения по собственному усмотрению. Вопрос творения или завершения в результате действия внешнего фактора выходит за рамки теории.

Возвращаясь к вопросу, какие виды движения возможны на базовом уровне, заметим, что скалярные величины могут быть либо положительными (вовне, как представлено в пространственной системе отсчета), либо отрицательными (вовнутрь). Но, когда мы рассматриваем движение в контексте фиксированной системы отсчета, последовательность вовне естественной системы отсчета присутствует всегда, поэтому каждое движение включает одноединичный наружный компонент. Постулат дискретной единицы препятствует любому добавлению к действующей единице, следовательно, независимое движение вовне невозможно. Все независимое движение должно обладать общей величиной, направленной вовнутрь или отрицательной. Более того, на этой стадии развития оно должно быть непрерывным и постоянным, потому что нет доступного механизма, способного создавать прерывность или изменчивость.

Поскольку последовательность вовне существует всегда, само по себе независимое непрерывное, отрицательное движение невозможно, но оно может иметь место в сочетании с существующей всегда последовательностью вовне. Результат сочетания единицы отрицательного и единицы положительного движения равен нулю относительно стационарной системы координат. Другой возможностью является простое гармоническое движение, при котором скалярное направление движения переворачивается в конце каждой единицы пространства или времени. При таком движении каждая единица пространства связана с единицей времени как при несимметричном поступательном движении, но в контексте стационарной трехмерной пространственной системы отсчета движение колеблется назад и вперед на одну единицу пространства (или времени) за определенный период времени (или пространства).

На первый взгляд, может показаться, что перевороты скалярного направления в конце каждой базовой единицы недопустимы в свете отсутствия любого механизма для совершения переворота. Однако изменения скалярного направления при простом гармоническом движении действительно непрерывны и постоянны, что можно видеть из того факта, что такое движение является проекцией кругового движения на диаметр. Суммарная скорость меняется непрерывно и постоянно, от +1 в средней точке движения вперед до нуля на положительном конце траектории движения, а затем до –1 в средней точке перевернутого движения и нуля на отрицательном конце траектории. Условия непрерывности и постоянства обеспечиваются как непрерывным постоянным изменением направления, так и непрерывным и постоянным изменением величины.

Как указывалось раньше, теоретическая структура, разработанная нами на основе фундаментальных постулатов, - это описание того, что может существовать в теоретической Вселенной Движения, определенной этими постулатами. Вопрос о том, соответствует ли определенная характеристика этой теоретической Вселенной чему-то в реальной физической Вселенной, - это отдельная проблема, она исследуется на следующей ступени проекта, когда теоретическая Вселенная пункт за пунктом сравнивается с наблюдаемой Вселенной. Сейчас же нас не волнует, существует ли в реальной физической Вселенной простое гармоническое движение или нет, почему оно существует (если существует) или как оно проявляет себя. Все, что нам нужно знать для нынешних целей, - это: ввиду того, что такой вид движения непрерывен и не исключается постулатами, он является одним из видов движения, существующим в теоретической Вселенной движения при самых общих условиях.

При этих условиях простое гармоническое движение ограничивается индивидуальными единицами. Когда движение прошло одну полную единицу, постулат дискретной единицы указывает на существование границы. Прерывания не существует, но на границе заканчивается одна единица и начинается другая. Какие бы процессы не происходили в первой единице, они не могут переноситься в следующую. Они не могут распространяться на две абсолютно независимые единицы. Отсюда, непрерывное изменение от положительного к отрицательному может происходить только в пределах одной единицы, либо единицы пространства, либо единицы времени.

Как объяснялось в главе 3, по определению, движение - это непрерывный процесс последовательности, а не последовательность скачков. Последовательность существует даже в пределах единиц, просто потому, что они являются единицами последовательности или скалярным движением. По этой причине внутри единицы могут распознаваться конкретные точки, такие как, например, средняя точка, даже если они не существуют независимо. То же справедливо и для цепи, используемой в качестве аналогии в предыдущем обсуждении. Хотя цепь существует лишь в виде отдельных единиц или звеньев, мы можем различать разные части звена. Например, если мы пользуемся цепью как средством измерения, мы можем измерить 10½ звена, хотя половинка звена не считается частью цепи. Вследствие способности распознавать разные части единицы, мы рассматриваем вибрирующую единицу как единицу, движущуюся по определенной траектории.

Для определения этой траектории нам понадобиться детально рассмотреть понятия направление. В первом издании термин “направление” использовался в четырех разных смыслах. Исправление было сделано по просьбе ряда читателей, предложивших следующее: было бы полезно, чтобы слово “направление” имело лишь одно значение, а три другие смысла получили бы другие наименования. Если рассматривать с чисто технической точки зрения, прежняя терминология не открыта обоснованной критике, поскольку в английском языке использование слов больше, чем в одном значении, неизбежно. Однако все, что можно сделать для лучшего понимания представляемого материала, заслуживает серьезного рассмотрения. К сожалению, в большинстве случаев подходящей замены слову “направление” не существует.

Некоторые критические замечания в адрес предыдущей терминологии основывались на том, что, по определению, скалярные качества не обладают направлением, и что использование термина “направление” в связи с этими качествами, как и векторными качествами, противоречиво и приводит к путанице. От такой критики есть польза: в любом случае, когда мы имеем дело со скалярными качествами, их следует рассматривать просто как положительные и отрицательные величины. Но как только мы рассматриваем скалярные движения в контексте фиксированной пространственной системы отсчета и начинаем говорить о направлении “вовне ” или “вовнутрь” (что приходится делать в этой работе), мы имеем дело не с самими скалярными величинами, а с представлением этих величин в стационарной пространственной системе отсчета. А такое представление всегда обязательно направленно. Следовательно, думается, что в данном случае использование слова “направление” неминуемо.

Некоторые объективные причины имеются и для продолжения использования термина “направление во времени” в связи со свойством времени и термина “направление в пространстве” в связи со свойством пространства. Конечно, для этой цели мы могли бы придумать новое слово, и оно имело бы некоторые преимущества. Но использование слова “направление” в связи со временем, как и с пространством, тоже обладает определенными преимуществами. Потому что симметрия пространства и времени, свойство времени, соответствующее знакомому свойству пространства, которое мы называем “направлением”, обладает точно такими же характеристиками, что и свойство пространства. И посредством использования термина “направление во времени” или “временное направление” в качестве названия этого свойства мы передаем непосредственное понимание его природы и характеристик, которое, в противном случае, потребовало бы обширного обсуждения и объяснения. Тогда, все, что нужно, - это иметь в виду следующее: хотя направление во времени похоже на направление в пространстве, оно не является направлением в пространстве.

На самом деле, когда мы имеем дело с движением, совсем не трудно отказаться от привычки всегда интерпретировать “направление” в значении “направление в пространстве”. Мы уже осознаем, что пространственного подтекста, связанного с этим термином, не существует, если он используется где-то в другом месте. Говоря о скалярных качествах или даже о понятиях, которые совсем не могут выражаться в физическом представлении, мы привычно пользуемся “направлением” или терминами направленности того или иного вида. Мы говорим о зарплатах и ценах, движущихся в одном и том же направлении, о температуре, которая скачет вверх и вниз, об изменении в направлении нашего мышления и так далее. Здесь мы осознаем, что пользуемся словом “направление” без какого-либо пространственного значения. Следовательно, нет серьезного препятствия и на пути подобного концептуального использования “направления во времени”.

В этом издании термин “направление” не будет использоваться в связи с отклонениями больше или меньше от единицы скорости. В других смыслах, в которых изначально использовался этот термин, представляется существенным, продолжать пользоваться словом “направление”. Но в качестве альтернативы дальнейшим предложенным ограничениям в применении этого термина мы будем пользоваться уточняющими прилагательными, если значение термина не очевидно из контекста.

На этом основании векторное направление – это определенное направление, которое полностью может быть представлено в стационарной системе координат. Скалярное направление – это направление вовне и вовнутрь, пространственное представление соответственно положительных или отрицательных скалярных величин. Там, где термин “направление” используется без уточнения, он будет относиться к векторному направлению. Если возникнет любой вопрос, касающийся отношения рассматриваемого направления (скалярного или векторного) к направлению в пространстве или направлению во времени, такая информация тоже будет представлена.

Векторное движение – это движение с неотъемлемым векторным направлением. Скалярное движение – это движение вовне или вовнутрь, не обладающее векторной направленностью, но с направлением приданном факторами, включающими связь направления с системой отсчета. Приписанное векторное направление не зависит от скалярного направления, за исключением случаев, в некоторых примерах - те же факторы могут влиять на оба направления. В качестве аналогии можно рассмотреть автомобиль. Движение автомобиля обладает направленностью в трехмерном пространстве - векторным направлением, одновременно оно обладает и скалярной направленностью - движется вперед или назад. Предположение общего характера - векторное направление автомобиля не зависит от скалярного направления. Автомобиль может двигаться вперед или назад в любом векторном направлении.

Если автомобиль сконструирован симметрично, так, что его передняя и задняя части ничем не отличаются друг от друга, то путем непосредственного наблюдения мы не можем сказать, движется он вперед или назад. То же справедливо и в случае простых скалярных движений. Например, на последующих страницах мы обнаружим, что скалярное направление падающего объекта – вовнутрь, а скалярное направление луча света – вовне. Если оба они движутся по одинаковой траектории в одинаковом векторном направлении (что они могут делать весьма успешно), мы не можем наблюдать ничего, что будет указывать на разницу между движением вовнутрь или вовне. В обыденной ситуации скалярное направление должно определяться сопутствующей информацией, независимо от наблюдаемого векторного направления.

Как и в любом другом движении, величина простого гармонического движения определяется скоростью - отношением количества единиц пространства к количеству единиц времени, участвующих в движении. Базовое отношение, одна единица пространства за одну единицу времени, остается постоянным. Но из-за переворотов направления, которые непрерывно происходят при завершении прохождения одной и той же единицы одного компонента, скорость простого гармонического движения, каким оно представляется в фиксированной системе отсчета, равна 1/x (или x/1). Это значит, что каждое перемещение одной единицы в пространстве (или времени) сопровождается рядом переворотов скалярного направления. При этом количество единиц времени (или пространства) увеличивается по отношению к х до того, как имеет место передвижение в пространстве (или времени). Скалярное движение остается постоянным для одной единицы, после чего происходит ряд других переворотов.

Обычно векторное направление переворачивается в унисон со скалярным, но конец каждой единицы является точкой отсчета для положения следующей единицы в системе отсчета. Поэтому согласование со скалярными переворотами не обязательно.

Следовательно, для поддержания непрерывности векторного движения в фиксированной системе отсчета, векторное направление совершает регулярные перевороты в тех точках, где скалярное движение переходит в новую единицу пространства (или времени). Связь между скалярным и векторным направлением демонстрируется в нижеприведенной таблице, которая представляет два сегмента ⅓ простого гармонического движения. Векторные направления выражаются в терминах того, как движение появлялось бы в какой-то точке, а не на линии движения.

 

 

Номер единицы

НАПРАВЛЕНИЕ

 

Скалярное

Векторное

 

1

вовнутрь

вправо

2

вовне

влево

3

вовнутрь

вправо

4

вовнутрь

влево

5

вовне

вправо

6

вовнутрь

влево

  

Таким образом, в измерении движения простое гармоническое движение остается постоянно в фиксированном положении, если рассматривается в контексте стационарной системы отсчета; то есть, это колебательное или вибрационное движение. Альтернатива такому паттерну переворотов будет обсуждаться в главе 8.

Подобно всем другим абсолютным положениям, абсолютное положение, занимаемое вибрирующей единицей, единицей простого гармонического движения, определяется последовательностью (движением) вовне естественной системы отсчета. И поскольку линейное движение вибрирующей единицы не обладает компонентом в измерениях, перпендикулярных к линии колебания, последовательность вовне с единицей скорости происходит в одном из трех измерений. Ввиду того, что последовательность вовне непрерывна в пределах одной единицы, и от одной единицы системы отсчета к следующей, совокупность вибрационного и линейного движений, перпендикулярная к линии вибрации, образует определенную траекторию. Она имеет форму синусоиды.

Из-за пространственной связи между колебанием и линейной последовательностью, между векторными направлениями этих двух компонентов общего движения имеется определенная связь, если они рассматриваются в контексте стационарной системы отсчета. Но такая связь фиксирована лишь между этими двумя компонентами. Положение плоскости вибрации в стационарной пространственной системе отсчета определяется случаем или характеристиками возникающего объекта.

Хотя в простом гармоническом движении базовое отношение пространства-времени (один к одному) сохраняется, и единственное изменение происходит за счет перехода от положительного к отрицательному и наоборот, суммарный эффект с точки зрения фиксированной системы отсчета ограничивается сведением одного компонента (либо пространства, либо времени) к одной единице, в то время как другой компонент растягивается на n единиц. Таким образом, движение может измеряться в терминах числа колебаний за единицу времени, частотой, хотя из последующего объяснения вытекает, что на самом деле оно измеряется в терминах скорости. Традиционное измерение в терминах частоты возможно лишь потому, что величина единицы пространства (или времени) остается постоянной (единицей).

В колеблющейся единице, первое проявление независимого движения (то есть, движения, отделенного и отличного от движения вовне естественной системы отсчета), появившееся в теории, - первый физический объект. Движение этого объекта - первый пример “чего-то движущегося”. Вплоть до настоящего момента мы рассматривали лишь базовые движения - отношения между пространством и временем, в которые не вовлекалось движение какой-то “вещи”. Опыт представления теории студентам колледжа показал, что многие люди не способны постичь существование движения без чего-то движущегося. Они склонны возражать, что такое невозможно. Однако следует осознать, что мы представили эту концепцию только после того, как постулировали мироздание, целиком и полностью состоящее из движения. В таком мироздании “вещи” являются комбинациями движений, то есть, движение логически предшествует “вещам”.

В общем и целом, концепция мироздания движения считается здравой и рациональной. Длинный список известных и менее известных ученых и философов, пробовавших исследовать следствия из этой концепции, является достаточным подтверждением этого положения. До тех пор пока не выявится действительный конфликт со здравым смыслом или экспериментом, обязательные следствия этой концепции следует считать здравыми и рациональными, даже не смотря на то, что некоторые их них могут конфликтовать с какими-то давнишними убеждениями.

Для описания этого неизвестного вида движения не существует математического препятствия. В целях теории мироздания движения мы определили движение посредством отношения, выраженного уравнением движения: v = s/t. Это уравнение не требует существования никакого движущегося объекта. Даже если движение является движением чего-то, это “что-то” не входит ни в один из членов уравнения – математического представления движения. Единственная цель, которой служит это уравнение, - определение конкретного рассматриваемого движения. Но определение возможно и в том случае, если нет ничего движущегося. Например, если мы заявляем, что движение, о котором мы говорим, является движением атома А, мы определяем конкретное движение и выделяем его из всех других движений. Но если мы говорим о движении, которое составляет атом А, мы определяем это движение (или комбинацию движений) на равнозначно конкретной основе, хотя оно и не является движением чего-либо.

Скрупулезное рассмотрение конкретики в последующем обсуждении прояснит, что возражения против концепции движения без чего-то движущегося не базируются на логической основе. Они произрастают из факта, что идея простого движения такого вида – просто отношения между пространством и временем – новая и незнакомая. Никому не нравится отказываться от знакомых идей и заменять их чем-то новым и другим, но это часть цены, которую мы платим за прогресс.

Здесь будет уместно подчеркнуть, что комбинации или другие модификации существующих движений можно получить с помощью прибавления или удаления единиц движения. Как указано в главе 2, ни пространство, ни время не существуют независимо друг от друга. Каждое из них существует лишь в связи с другим , в виде движения. Следовательно, скорость 1/а нельзя изменить на скорость 1/b посредством прибавления b-a единиц времени. Такое изменение можно совершить только посредством наложения нового движения на движение, которое желательно изменить.

Изначально можно было опереться на два введенных постулата,  развить теорию, насколько позволили бы обстоятельства, а затем сравнить эту теорию с наблюдаемыми характеристиками физической Вселенной. Однако на практике, по мере продолжения работы, оказалось удобнее отождествлять разные теоретические характеристики с соответствующими физическими характеристиками так, чтобы корреляции служили текущей проверкой теоретических выводов. Кроме того, такая политика устраняла необходимость в отдельной системе терминологии, которая, в противном случае, потребовалась бы для соотнесения с разными характеристиками теоретической Вселенной во время создания теории.

Те же подходы используются и для представления результатов. Поэтому мы будем идентифицировать каждую теоретическую характеристику, возникающую в результате развития теории, и соотносить ее с названием, которое привычно относится к соответствующей физической характеристике. Однако следует подчеркнуть, что такой способ представления  - просто помощь в понимании. Он не меняет того факта, что теоретическая вселенная развивается лишь с помощью логического вывода из постулатов. В теоретическую структуру не вводится никакая эмпирическая информация. Все теоретические характеристики – чисто теоретические, без какого-либо эмпирического содержания. Соответствие между теорией и наблюдением, которое мы будем обнаруживать в ходе дальнейшего обсуждения, является результатом базирования теоретических выводов на надлежащих эмпирических допущениях; оно возникает потому, что теоретическая система – это истинное и точное представление реальной физической ситуации.

Идентификация теоретической единицы простого гармонического движения, которое мы рассмотрели, не представляет проблемы. Очевидно, что каждая из этих единиц – фотон. Процесс испускания и движения фотонов – это излучение. Отношение пространства-времени вибрации – это частота излучения, а единица скорости последовательности вовне – это скорость излучения, больше известная как скорость света.

Если рассматривать фотоны просто как вибрирующие единицы, между одним фотоном и другим нет никакой разницы, за исключением скорости вибрации или частоты. Единичный уровень, когда скорость 1/n меняется на n/1, не может определяться никаким непосредственным наблюдением. Однако мы обнаружим, что между способом, которым фотоны со скоростью вибрации 1/n входят в комбинации движений, и соответствующим поведением фотонов со скоростью вибрации больше единицы, имеется значимое различие. Это различие будет исследоваться детально в последующих главах.

Одним из того, что мы можем ожидать от корректной теории структуры Вселенной, является объяснение расхождений и “парадоксов” в традиционном научном мышлении. В объяснении природы излучения, проистекающем из развития теории, мы обнаруживаем, что ожидание полностью оправдывается. В традиционном мышлении концепции “волна” и “частица” исключают друг друга, и эмпирическое открытие, что в одних случаях излучение выступает как волновое явление, а в других – как группа частиц, привело физическую науку к очень волнующему парадоксу. Почти с самого начала развития следствий из постулатов, определяющих Вселенную Движения, мы обнаруживаем, что в такой Вселенной имеется очень простое объяснение. При испускании и поглощении фотон действует как частица потому, что обладает определенной характеристикой частицы - является дискретной единицей. При передаче он ведет себя как волна, потому что сочетание его собственного неотъемлемого вибрационного движения с поступательным движением последовательности естественной системы отсчета вынуждает его двигаться как волну. В этом случае проблема, которую, казалось, невозможно решить, поскольку излучение рассматривалось как единичная сущность, теряет все озадачивающие характеристики сразу же, как только распознается как сочетание двух разных вещей.

Еще одна трудная проблема в связи с излучением - объяснить, как оно распространяется в пространстве при отсутствии какого-либо вида среды. Это проблема так и не была решена иначе, чем описывалась Р. Х. Дикке в виде “семантического трюка”; то есть, введенным исключительно для этой цели допущением, что пространство обладает свойствами среды.

“Предполагается, что при наличии пустого пространства, обладающего многими свойствами, все, что было достигнуто развенчанием теории эфира, - это семантический трюк. Эфир был переименован в вакуум”.5

Эйнштейн не оспаривал вывода, выраженного Дикке. Напротив, “он свободно признавал” не только то, что его теория пользовалась средой, но и что эта среда неотличима (иначе, чем семантически) от “эфира” предшествующих теорий. Нижеприведенные утверждения из его трудов типичны:

“Мы можем сказать, что, согласно общей теории относительности, пространство наделяется физическими качествами; следовательно, в этом смысле эфир существует”.37

“Скажем, наше пространство обладает физическим свойством передачи волн, поэтому мы решили уклониться и не использовать слово (эфир)”.38

Таким образом, теория относительности проблему не решила. Не существует свидетельства, поддерживающего предположение Эйнштейна, что пространство обладает свойствами среды, или что оно вообще обладает какими-то физическими свойствами. Факт, что способ распространения излучения в пространстве при отсутствии среды никогда не постигался, не уживается с отсутствием любого свидетельства существования среды. В теоретической Вселенной СТОВ проблема не возникает, поскольку фотон остается в том же абсолютном положении, в котором возникает, что и надлежит делать любому объекту, не обладающему независимым движением. По отношению к естественной системе отсчета он не двигается вообще, а в контексте стационарной системы отсчета наблюдаемое движение является движением естественной системы отсчета относительно стационарной системы, а вовсе не движением самого фотона.

И в вопросе о распространении, и в проблеме волна-частица решение достигается одним и тем же способом. Вместо объяснения, почему кажущийся сложным феномен является сложным и озадачивающим, СТОВ устраняет сложность и сводит явление к простым терминам. Когда в ходе последующего рассмотрения будут исследоваться и другие давнишние проблемы, мы будем обнаруживать, что такая концептуальная простота является общей характеристикой новой теоретической структуры.


35 Hawkins, David, The Language of Nature, W. H. Freeman & Co., San Fracisco, 1966, page 183.

36 Lindsay, R. B., Physics Today, Dec. 1967.

5 Dicke, R. H., American Scientist, March 1959.

37 Einstein, Albert, Sidelights on Relativity, E. P. Dutton & Co., New York, 1922, page 23.

38 Einstein and Infeld, op. cit., page 185.

Глава 3: Системы отсчета

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 3: Системы отсчета

Как указывалось в предыдущей главе, целостную концепцию мироздания пришлось создавать в условиях отсутствия теории, которая детально описывала бы таковое. Дополнения, вводимые в базовую концепцию, должны принимать форму допущений или постулатов, - термин, чаще используемый в связи с фундаментальными приложениями теории. Хотя к представлениям Вселенной Движения, в которой живем мы, очевидно, и применяются дополнительные детализации (по крайней мере, физические детализации), это не представляется адекватным оправданием для умозаключения, что они обязательно относятся к любой возможной вселенной движения.

Уже упоминалось, что мы постулируем мироздание, составленное из дискретных единиц движения. Но это не значит, что движение происходит в виде ряда прыжков. Основное движение – это последовательность, в которой знакомая последовательность времени сопровождается аналогичной последовательностью пространства. Завершение одной единицы последовательности сразу же сопровождается возникновением другой, без перерыва. В качестве аналогии можно рассмотреть цепь. Хотя цепь существует лишь в виде отдельных единиц или звеньев, она является непрерывной структурой, а не непосредственным соседством отдельных единиц.

Является ли непрерывность следствием логической необходимости – вопрос философский, и сейчас к делу не относится. Имеются причины верить, что, по существу, это необходимость, ну а если нет, мы введем её в наше определение движения. В любом случае это часть системы. Эту характеристику намеренно подчеркивает чрезмерное употребление термина “последовательность” в связи с основными движениями, с которыми мы будем иметь дело в начале этой работы.

Еще одним допущением будет то, что вселенная трехмерна. В связи с этим следует осознать: все дополнительные допущения, прибавленные к базовой концепции вселенной движения для определения существенных свойств этой вселенной – не болеё чем пробны в начале исследования, в конечном счете, приведшего к развитию Теории Взаимности. Явно потребовались некоторые дополнительные допущения. Но ни количество сделанных допущений, ни природа отдельных допущений не диктовались существующим знанием физической вселенной. Единственным, реальным ходом работы было начать исследование на основе тех допущений, которые, казалось, обладали самой большей вероятностью быть верными. Если бы вкрались любые неверные допущения или возникла бы потребность в дальнейших допущениях, тогда теоретическое рассмотрение, конечно, очень быстро столкнулось бы с непреодолимыми трудностями. Тогда бы потребовалось вернуться назад, изменить постулаты и всё начать заново. К счастью, изначальные постулаты прошли такую проверку. Единственным изменением, которое пришлось сделать, был отказ от некоторых начальных постулатов, которые, как было обнаружено, можно вывести из других, следовательно, они оказались лишними.

Не потребовалось никаких дальнейших физических постулатов, но возникла необходимость сделать некоторые допущения в связи с математическим способом описания поведения Вселенной. Здесь, наши наблюдения существующей Вселенной не дают указаний на определенное содержание доступных физических свойств. Но имеется ряд математических принципов, которые вплоть до недавнего времени обычно считались почти самоочевидными. Сейчас основной объём научных представлений опирается на веру, что истинная математическая структура модели Вселенной намного более сложная, но допущение, что она соответствует старому набору принципов, - самое простое допущение, которое можно сделать. Следуя правилу, сформулированному Уильямом Оккамом, это допущение было сделано с целью начального исследования. Больше не было выявлено необходимости в каких-либо модификациях. Исчерпывающий набор допущений, составляющих фундаментальные постулаты теории Вселенной Движения, можно выразить следующим образом: 

Первый фундаментальный постулат: Физическая Вселенная целиком и полностью состоит из одного компонента – движения, существующего в трех измерениях, в дискретных единицах и с двумя взаимообусловленными аспектами – пространством и временем. 

Второй фундаментальный постулат: Физическая вселенная описывается в терминах отношений обычной математики, ее первичные характеристики абсолютны, а геометрия евклидова. 

Постулаты подтверждаются следствиями, а не прошлым; и до тех пор, пока они рациональны и взаимно совместимы, о них можно сказать лишь немногое, положительное или наоборот. Однако было бы интересно отметить следующее: концепция Вселенной, состоящей только из движения, является единственной, новой идеей, включенной в постулаты, положенные в основу СТОВ. Имеются и другие идеи, которые на основе современного мышления могли бы считаться неортодоксальными, но они ни в коей мере не новые. Например, постулаты, включающие допущение, что геометрия вселенной является евклидовой. Оно пребывает в прямом конфликте с современной физической теорией, которая допускает неевклидову геометрию, но, определенно, не может рассматриваться как новшество. Наоборот, физическая правомерность геометрии Евклида принималась без сомнения на протяжении тысяч лет. И можно было бы не сомневаться, что неевклидова геометрия – это всего лишь математическое любопытство, если бы не тот факт, что развитие физической теории столкнулось с некоторыми серьезными затруднениями, которые теоретики не в состоянии преодолеть в пределах ограничений, установленных евклидовой геометрией, абсолютными величинами, и так далее.

Движение измеряется как скорость (или быстрота действия, в контексте, который мы будем рассматривать позже). Ввиду того, что количество пространства, входящего в одну единицу движения, является минимальной величиной, принимающей участие в любой физической активности, поскольку движения меньше одной единицы не существует, оно является единицей пространства. Аналогично, количество времени, входящее в одну единицу движения, является единицей времени. Тогда, каждая единица движения состоит из одной единицы пространства в соединении с одной единицей времени; то есть, базовое движение вселенной является движением с единичной скоростью.

Космологи часто начинают анализ крупномасштабных процессов с рассмотрения гипотетической “пустой” вселенной, вселенной, в которой в окружении постулированного пространства-времени не существует материи. Но пустая вселенная движения невозможна. Без движения не было бы и вселенной. Самое примитивное состояние, ситуация, превалирующая тогда, когда существует вселенная движения, но в ней ничего не происходит, - это состояние, в котором единицы движения существуют независимо друг от друга, не взаимодействуя друг с другом. В таком состоянии скорость равна единице, одна единица пространства за единицу времени. И поскольку все единицы движения одинаковы, они не обладают никаким другим свойством кроме скорости, одинаковой для всех. То есть, вся вселенная является невыразительным единообразием. Чтобы в ней могли быть наблюдаемые или измеряемые физические явления, должно существовать какое-то отклонение от единообразного отношения. И поскольку такое отклонение можно наблюдать, величина отклонения и является мерой величины явления. Таким образом, вся физическая активность, всё изменение, происходящее в системе движений, составляющих вселенную, начинаются с единицы, а не с нуля.

Единицы пространства, времени и движения (скорость), образующие фон для физической активности, являются скалярными величинами. Вот так обстоят дела: у нас нет геометрических способов представления, которое будет отражать в себе все три величины одновременно. Но если предположить, что течение времени происходит с постоянной скоростью, и мы измеряем течение времени независимым прибором (часами), тогда соответствующую величину пространства можно представить посредством одномерной геометрической фигуры – линии. Длина этой линии представляет количество пространства, соответствующее данной величине времени. Если величина времени постоянна, длина линии также представляет скорость - количество пространства за единицу времени.

В современной научной практике начало отсчета, от которого производятся все измерения скорости и которое отождествляется с математическим нулем, - это некая стационарная точка в системе отсчета. Но, как уже было сказано, начало системы отсчета физических величин во вселенной движения - не нулевая скорость, а скорость, равная единице. Следовательно, естественное начало отсчета непрерывно движется вовне (в направлении больших величин) от традиционного нулевого начала отсчета, а истинные скорости, действующие в базовых физических взаимодействиях, могут корректно измеряться только в терминах отклонения больше или меньше единицы. С естественной точки зрения движение с единичной скоростью вообще не является реальным движением.

Иными словами, мы можем сказать, что естественная система отсчета, система отсчета, которой реально соответствует физическая вселенная, движется вовне со скоростью, равной единице, по отношению к любой стационарной пространственной системе отсчета. Любая распознаваемая часть стационарной системы отсчета называется положением в этой системе. Поскольку величин пространства меньше единицы не существует, точки могут опознаваться в пределах единиц. Следовательно, пространственное положение может быть любого размера, от точки до количества пространства, занимаемого галактикой, в зависимости от контекста, в котором используется термин. Чтобы отличить положения в естественной движущейся системе отсчета от положений в стационарных системах отсчета, в применении к естественной системе мы будем пользоваться термином абсолютное положение. В контексте фиксированной системы отсчета абсолютное положение выглядит как точка (или определенная конечная пространственная величина), движущаяся по прямой линии.

Мы настолько привыкли соотносить движение со стационарной системой отсчета, что представляется почти самоочевидным следующее: объект, не обладающий независимым движением и не подвергающийся воздействию любой внешней силы, должен оставаться неподвижным по отношению к некоей пространственной системе координат. Конечно, осознается, что всё, что кажется неподвижным в контексте нашего обыденного опыта, на самом деле движется в терминах Солнечной системы, взятой как точка отсчета; то, что кажется неподвижным в Солнечной системе, движется, если использовать в качестве системы отсчета галактику, и так далее. Современная научная теория тоже спорит с тем, что движение не может быть конкретизировано любым абсолютным способом, а может устанавливаться лишь в относительных терминах. Однако всё предыдущее мышление по этой теме, независимо от того, как оно рассматривает детали, приняло допущение, что первоначальной точкой движения является некое фиксированное пространственное положение, которое можно принять за пространственный нуль.

Но природе не нужно соответствовать человеческим мнениям и убеждениям, она не делает этого и в этом случае. Как указывалось в предыдущих параграфах, естественная система отсчета во вселенной движения не стационарна, она является движущейся системой. Ввиду того, что каждая единица базового движения включает одну единицу пространства и одну единицу времени, из этого следует, что продолжение движения в интервале, в котором идет время, включает непрерывное увеличение или последовательность и пространства, и времени. Если абсолютное пространственное положение Х находится в соответствии с пространственным положением х во время t, тогда во время t + n абсолютное положение Х будет находиться в пространственном положении x + n. Как видно в контексте стационарной пространственной системы отсчета, каждое абсолютное положение движется вовне из точки отсчета с постоянной единицей скорости.

Вследствие движения естественной системы отсчета по отношению к стационарным системам, объект, не обладающий независимым движением и не подвергающийся воздействию никакой внешней силы, не остается стационарным в любой системе фиксированных пространственных координат. Он остается в том же абсолютном положении и, следовательно, движется вовне с единичной скоростью из начального положения и от любого объекта, занимающего такое положение.

До сих пор мы рассматривали последовательность естественной движущейся системы отсчета в контексте одномерной стационарной системы отсчета. Поскольку мы постулировали, что Вселенная трехмерна, мы можем представить последовательность и в трехмерной стационарной системе отсчета. Поскольку последовательность скалярная, это достигается простым помещением одномерной системы, обсуждавшейся в предыдущих параграфах, в некое положение в трехмерной системе координат. Внешнее движение естественной системы в связи с фиксированной точкой продолжается тем же одномерным способом.

Скалярная природа последовательности естественной системы отсчета очень значима. Единица базового движения не обладает направлением; она является просто единицей пространства в связи с единицей времени. В количественных терминах это единица скалярной величины: единица скорости. Скалярное движение играет лишь небольшую роль в повседневной жизни, обычно ему не уделяется особого внимания. Но наше открытие, что базовое движение физической вселенной скалярное, радикально меняет эту картину. Сейчас свойства скалярного движения становятся крайне важными.

Чтобы проиллюстрировать первичную разницу между скалярным движением и векторным движением в нашем обычном опыте, давайте рассмотрим два случая, включающие объект Х, движущийся между двумя точками А и В на поверхности шара. В первом случае давайте предположим, что размер шара остается постоянным, и что объект X, например, ползущее насекомое, способен независимо двигаться. Теперь движение Х векторное. Оно обладает конкретным направлением в контексте стационарной пространственной системы отсчета. И если направление является направлением ВА, то есть Х удаляется от точки В, то расстояние ХА уменьшается, а расстояние ХВ увеличивается. Во втором случае предположим, что Х является фиксированной точкой на поверхности шара, а его движение происходит за счет расширения шара. Здесь, движение Х скалярное. Х просто удаляется от всех других точек на поверхности шара и не обладает конкретным направлением. В этом случае, движение от В не уменьшает расстояние ХА. Оба расстояния - и ХВ и ХА увеличиваются. Именно таким характером обладает движение естественной системы отсчета относительно любой фиксированной пространственной системы отсчета. Оно обладает положительной скалярной величиной, но не обладает направлением.

Чтобы поместить одномерную последовательность абсолютного положения в трехмерную систему координат, необходимо определить точку отсчета и направление. В последующем обсуждении, в основном, мы будем иметь дело со скалярными движениями, которые появляются как конкретные точки в фиксированной системе координат. Точка отсчета каждого из движений является точкой его появления. Отсюда следует, что в традиционной фиксированной системе отсчета движения могут быть представлены лишь посредством множества точек отсчета. В первом издании этой книги, это демонстрируется в виде утверждения, что фотоны (будучи, как будет показано позже, объектами без независимого движения и, следовательно, остающимися в абсолютных местах возникновения) “движутся вовне во всех направлениях из разных точек испускания”. Однако опыт показывает: во избежание неверного понимания, это положение нуждается в дальнейшей разработке. Представляется, что главным камнем преткновения является широко распространенное мнение о необходимости существования некоего вида концептуально опознаваемой универсальной системы отсчета, с которой должны быть связаны движения фотонов и других объектов, остающихся в тех же абсолютных положениях. Возможно, такому мнению способствует выражение “естественная система отсчета”. Но, факт существования естественной системы отсчета не обязательно подразумевает то, что она должна любым прямым образом соответствовать рамкам традиционной трехмерной стационарной системы отсчета.

Да, нечто в этом роде предлагает аналогия с расширяющимся шаром, но исследование этой аналогии покажет, что она применима лишь к ситуации, в которой все существующие объекты стационарны в естественной системе отсчета, и, следовательно, движутся наружу с единицей скорости. В такой ситуации за точку отсчета можно принять любое положение, а все другие положения движутся вовне от этой точки; то есть, все положения движутся вовне из всех других положений. Но как только в ситуацию включаются движущиеся объекты (стационарные или движущиеся с низкими скоростями в фиксированной системе отсчета, и движущиеся с высокими скоростями относительно естественной системы отсчета, например, излучатели фотонов), такое простое представление больше невозможно. И возникает необходимость множественных точек отсчета.

Чтобы применить аналогию шара к гравитационно связанной физической системе, необходимо визуализировать большое число расширяющихся шаров, центрированных в разных точках отсчета и взаимопроникающих друг в друга. Абсолютные положения определяются только в скалярном смысле (представлены одномерно).  Они движутся вовне, каждая из своей точки отсчета, независимо от того, где эти точки отсчета могут быть расположены в трехмерной пространственной системе координат. В случае фотонов, точкой отсчета становится каждый испускающий объект. И поскольку движения скалярные и не обладают направлением, направление движения каждого фотона, рассматриваемое в системе отсчета, определяется абсолютно случайно. Каждый из испускающих объектов (если он находится в стационарной системе отсчета, и его движения могут соотноситься с этой системой) становится точкой отсчета для скалярного движения фотона; то есть, он является центром расширяющейся сферы излучения.

Открытие, что естественная система отсчета во вселенной движения является скорее движущейся системой, а не стационарной (наш первый вывод из постулатов, определяющих такую вселенную), - очень значимое открытие. До этого была известна лишь одна так называемая “универсальная сила” – сила гравитации. Позже, в обсуждении, будет показано, что привычный термин “универсальный” слишком широк в применении к гравитации, но этот феномен (природа которого будет исследоваться позже) влияет на все единицы и совокупности материи внутри наблюдаемой области при всех обстоятельствах. Поскольку в действительности гравитация не универсальна, её уместно назвать “общей” силой. Во вселенной движения сила – это всегда движение или аспект движения. Поскольку сейчас мы в основном будем работать в терминах движения, будет желательно установить связь между концепциями силы и движения.

С этой целью давайте рассмотрим ситуацию, в которой объект движется в одном направлении с определенной быстротой, и с равной скоростью в противоположном направлении. Общее изменение положения объекта равно нулю. Вместо того чтобы рассматривать ситуацию в терминах двух противоположных движений, удобнее говорить, что объект неподвижен, и что такое состояние – результат столкновения двух сил, стремящихся создавать движение в противоположных направлениях. На этом основании мы определяем силу как нечто, создающее движение, если этому не препятствуют никакие другие силы. Количественный аспект этого отношения будет рассматриваться позже. Ограничения, которым подвержена вводимая концепция, также будут рассматриваться в связи темами, изложенными на последующих страницах. Здесь же существенное положение следующеё: “сила” – это просто особый способ рассмотрения движения.

Давным-давно осознали следующее: хотя гравитация была лишь одной известной общей силой, имелось много физических явлений, которые невозможно удовлетворительно объяснить на основе лишь одной силы.

Например, Голд и Хойл выступили с таким заявлением:

“Попытки объяснить расширение вселенной и сгущение галактик должны оставаться весьма противоречивыми до тех пор, пока в роли единственного силового поля рассматривается гравитация. Если расширяющая кинетическая энергия материи адекватна для создания универсального расширения на фоне гравитационного поля, она адекватно препятствует локальному сгущению под действием гравитации, и наоборот. Вот почему, и это существенно, в большинстве космологических систем формирование галактик обходится молчанием или ограничивается лишь небольшим комментарием”.29

Карл К. Дэрроу высказывает то же мнение в другой связи, подчеркивая, что во многих применениях одной гравитации недостаточно. Должно существовать то, что он назвал “антагонистом”, и по его описанию “существенной и мощной силой”.

“Сейчас, можем ли мы полагать, что первичные частицы мира действуют одна на другую лишь посредством гравитации, с движением как единственным антагонистом, предохраняющим вселенную от превращения в единую слипшуюся массу? Ответ на этот вопрос - решительное и бесповоротное Нет!”.30

   Сферообразные звездные кластеры предоставляют пример, иллюстрирующий положение Дэрроу. Подобно формированию галактик, проблема рассмотрения существования таких кластеров привычно “обходится молчанием или ограничивается лишь небольшим комментарием” со стороны астрономов, но обсуждение этой темы изредка проскакивает в астрономической литературе. Довольно объективная статья Е. Финлей-Фрейдлиха, появившаяся в публикации Королевского Астрономического Общества несколько лет назад, признала, что “главная проблема сферообразных кластеров заключается в самом их существовании как конечных систем”. Было предпринято много усилий, чтобы объяснить эти кластеры на основе движений, действующих как противоположность гравитации, но как признает автор, нет свидетельства существования движений, адекватных для сохранения равновесия. Он полагает, что “их структура должна определяться исключительно гравитационным полем, создаваемым звездами, входящими в такой кластер”. Вот именно, единственный ответ, который он смог дать, - кластеры “еще не достигли состояния равновесия”. Этот вывод пребывает в явном конфликте со многими наблюдаемыми свидетельствами, что эти кластеры являются относительно устойчивыми долгоживущими объектами.  К нынешней ситуации относится нижеследующее суждение, выраженное Финлей-Фрейндлихом в связи с результатами, полученными его предшественниками:

“Все попытки объяснить существование отдельных сферообразных кластеров вблизи галактики до сих пор терпели неудачу”.31

Сейчас мы обнаруживаем существование второй “общей силы”, которую прежде не осознавали, в роли “антагониста” гравитации, необходимого для объяснения всех иначе необъяснимых феноменов. Как гравитация двигает все единицы или совокупности материи внутрь, навстречу друг к другу, так последовательность естественной системы отсчета  по отношению к стационарным системам отсчета двигает материальные единицы и совокупности вовне, друг от друга, если мы рассматриваем их в контексте стационарной системы отсчета. Результирующее движение объекта определяется относительными величинами противоположных общих движений (сил), наряду с возможными дополнительными движениями.

В каждом из трех приведенных случаев последовательность движения вовне естественной системы отсчета воссоздает упущенный кусочек физической головоломки. И такие случаи не уникальны; они – лишь особенно радикальные выделения прояснения всей физической картины, которые достигаются введением новой концепции движущейся естественной системы отсчета. Мы будем находить это и дальше, почти в каждой теме, обсуждаемой на последующих страницах.

Однако следует ясно осознавать, что движения вовне, которыми наделяются физические объекты вследствие существования последовательности естественной системы отсчета, в некотором смысле, являются воображаемыми. Представляется, что они существуют лишь потому, что физические объекты соотносятся с пространственной системой отсчета, которая считается стационарной, тогда как на самом деле она движется. Но в другом смысле, эти движения не совсем воображаемые, ввиду того, что приписывание движения сущностям, которые реально не движутся, происходит только за счет отказа от приписывания движения другим объектам, которые на самом деле движутся. Другие сущности, стационарные по отношению к фиксированной пространственной системе координат, участвуют в движении этой системы координат относительно естественной системы. То есть, движение существует, но приписывается не тем сущностям. Самое важное для понимания системы движений, составляющих физическую вселенную, - соотнести базовые движения с естественной системой отсчета, и, тем самым, устранить путаницу, создаваемую использованием фиксированной системы координат.

  Когда это осуществляется, можно видеть, что единицы движения, вовлеченные в последовательность естественной системы отсчета, не имеют реальной физической значимости. Они – просто единицы системы отсчета, в которой может быть представлено воображаемое движение абсолютных положений. Очевидно, пространственный аспект этих воображаемых единиц тоже воображаем, и это приводит к ответу на вопрос о связи “пространства”, представленного стационарной трехмерной системой отсчета, пространства продолжений, как мы будем его называть, с пространством вселенной движения. На основании объяснения, данного на предыдущих страницах, если ряд объектов без независимого движения (фотонов) одновременно возникает из источника, стационарного по отношению к фиксированной системе отсчета, они уносятся вовне из места (точки) возникновения с единицей скорости движением естественной системы отсчета относительно стационарной системы.  Направление движения каждого их объектов, рассматриваемое в контексте стационарной системы отсчета, определяется исключительно случаем, следовательно, движения распределяются во всех направлениях. Тогда, положение источника – центр расширяющейся сферы, поверхность которой содержит положения, которые движущиеся объекты занимают после периода времени, соответствующего пространственной последовательности, представленной изменениями радиуса сферы.

Любую точку внутри этой сферы можно определить направлением движения и продолжительностью последовательности, то есть, радиальными координатами. Сфера, созданная движением естественной системы отсчета относительно точки возникновения, не обладает реальной физической значимостью. Это воображаемый результат связи естественной системы отсчета с произвольной фиксированной системой отсчета. Однако он определяет структуру, которая хорошо приспособлена к представлению движений обычного человеческого опыта. Любая такая сфера может объясняться независимо, а система отсчета, определенная таким образом, имеет одинаковое протяжение во времени или пространстве со всеми другими стационарными пространственными системами отсчета. Положение в любой такой системе можно выразить в терминах любой другой системы просто изменением координат.

Созданный таким способом объем идентичен сущности, которая называется “пространством” в предыдущих физических теориях. Это пространственная составляющая вселенной-материи. Как выяснится в последующем объяснении, эта сущность, пространство продолжений, как мы его назвали, не является ни пустотой, как считала одна из ранних школ мысли, ни реальной физической сущностью, как рассматривается противоположной школой. В терминах вселенной движения, она - просто система отсчета.

Уместной аналогией является система координат на листе миллиметровки. Линии на этой бумаге, обычно слегка напечатанные в цвете, не имеют никакого значения до тех пор, пока не рассматривается тема графика. Но если на этом листе вы рисуете линии, относящиеся к графику, тогда напечатанная система координат помогает оценке  связей между величинами, представленными этими линиями. Аналогично, пространство продолжений, само по себе, не обладает физической значимостью. Оно – просто система отсчета как цветные линии на миллиметровке. Оно помогает познанию связей между значимыми сущностями и явлениями: движениями и их различными аспектами.

Настоящее “пространство”, входящеё в физические явления, - это пространственный аспект движения. Как говорилось раньше, оно не обладает независимым существованием. Не обладает оно и временем. И пространство, и время существуют только в связи друг с другом как движение.

Однако мы всегда можем выделить пространственный аспект конкретного движения или вида движения и иметь с ним дело в теории так, как будто он независим, принимая, что скорость изменения времени остается постоянной, или, если происходит отклонение от постоянной скорости, делаются соответствующие поправки. Способность абстрагировать пространственный аспект и рассматривать его независимо является фактором, позволяющим соотносить пространственный аспект переданного движения с системой отсчета, за которую мы принимаем пространство продолжений.

Интересно отметить, что такое прояснение природы пространства продолжений дает частичный ответ на давнишний вопрос: является ли это пространство, которое в контексте вселенной-материи является “пространством” в общем, конечным или бесконечным. Поскольку система отсчета потенциально бесконечна, потенциально бесконечна и “величина”. Но из этого не обязательно следует, что число единиц пространства, участвующих в движениях, которые реально имеют физическую значимость, бесконечно. Полный ответ на этот вопрос не доступен на этом этапе рассмотрения. Проблема будет рассматриваться позже.

Открытие, что пространство продолжений – это просто система отсчета, также распространяется на проблему “искривления” или другие виды искажения пространства, и оно исключает любое участие пространства продолжений в физическом действии. Концепции, включенные в допущение Эйнштейна, что “пространство обладает физическим свойством передавать электромагнитные волны”, абсолютно не корректны. Ни одна система отсчета не обладает никакими физическими свойствами, как и никакое физическое действие не влияет на систему отсчета. Такая система – просто конструкция: способ, посредством которого физические действия и их результаты могут быть представлены в удобной форме.

Пространство продолжений, как “контейнер”, визуализируемый большинством людей, когда они думают о пространстве, способно представлять лишь поступательное движение и его пространственный аспект, а не физическое пространство в целом. Но пространственный аспект любого движения так же связан с физическими явлениями, в которые он вовлечен, как и пространственный аспект поступательного движения, который мы может проследить посредством его представления в системе координат. Например, пространство, вовлеченное во вращение, - это физическое пространство, но его можно определить в традиционной системе отсчета лишь с помощью вспомогательного скалярного качества – количества оборотов. Сама по себе, эта система отсчета не может отличать один оборот от n оборотов. Она не способна представить и вибрационное движение. Как будет обнаружено в последующем, даже её способность представления поступательного движения подчиняется некоторым значимым ограничениям.

Независимо от того, является ли движение поступательным, вибрационным или вращательным, его пространственный аспект является “пространством” с физической точки зрения. И если физический процесс включает в себя пространство в целом, а не просто пространственный аспект поступательного движения, должны приниматься во внимание все составляющие общего пространства. Полные следствия этого утверждения не станут очевидными до тех пор, пока мы не будем готовы к рассмотрению электрических явлений, но они, очевидно, исключает возможность универсальной системы отсчета, с которой можно соотносить все пространственные величины. Более того, каждое движение и, следовательно, каждый физический объект (проявление движения) обладает как положением в трехмерном времени, так и в трехмерном пространстве, и никакая пространственная система отсчета не способна представлять оба положения одновременно.

Многих читателей смутит, если мы скажем, что имеем дело с мирозданием, выходящим за пределы стационарной трехмерной пространственной системы отсчета, в которую помещает вселенную общественное мнение. Мироздание включает в себя трехмерное время, скалярное движение, движущуюся систему отсчета и так далее. Но следует осознать, что такая сложность не свойственна СТОВ. Не существует физической теории, преимущественно принятой сегодня, которая наслаждалась бы изображением вселенной как точным представлением ее целостности в пространственной системе отсчета любого вида. Конечно, современная “официальная” школа физической теории говорит, что базовые сущности вселенной вообще “объективно нереальны”; они – иллюзии, которые могут “лишь частично символизироваться дифференциальными уравнениями в абстрактном многомерном пространстве”.32 

С этим не было проблем вплоть до конца девятнадцатого века. Несомненно, полагали, что пространство и время являются распознаваемыми сущностями, что все положения в пространстве могут определяться в терминах абсолютной пространственной системы отсчета, а время - в терминах универсального постоянного потока. Но экспериментальная демонстрация постоянства скорости света Майкельсоном и Морли привела к заблуждению, из которого наука так и смогла полностью выбраться.

В то время превалировало научное мнение, что время не является независимой сущностью, а видом квази-пространства, существующим в одном измерении и каким-то образом соединяющимся с тремя измерениями пространства для формирования четырехмерного континуума. Ввиду того, что это создавало столько же проблем, сколько решало, далее допустили, что этот континуум искажается присутствием материи. Такие допущения, базовые в теории относительности (ныне общепринятой доктрине), ставят традиционную пространственную систему отсчета в весьма курьезное положение. Эйнштейн говорит, что его теория требует освободиться “от идеи, что координаты должны иметь непосредственное метрическое значение”.33 Он определяет выражение “метрическое значение” как существование особой связи между различиями координат и измеряемыми длинами и временами. Но каким видом значения могут обладать координаты, если они не представляют измеряемых величин, понять довольно трудно. Истина же в том, что различия в координатах, которые, согласно Эйнштейну, не обладают метрическим значением, являются пространственными величинами, входящими почти во все наши физические вычисления. Даже в астрономии, где, надо полагать, любая неточность будет очень серьезной при рассмотрении огромных вовлеченных величин, у нас есть сообщение Аннеса Олфвена:

“Общая теория (относительности) не применялась к звездной механике в заметном масштабе. Даже сейчас для расчета движений небесных тел почти без исключения применяется более простая теория Ньютона”.34

Наша теория демонстрирует, что разницы в координатах имеют “метрическое значение”, и что, когда бы мы ни имели дела с векторными движениями или скалярными величинами, которые можно выразить опознаваемыми точками отсчета, координатные положения точно представляют пространственные аспекты вовлеченных поступательных движений. Это объясняет, почему гипотеза абсолютной пространственной системы отсчета для вселенной в целом так долго пользовалась успехом. В обычной практике исключения редки. Существование множественных точек отсчета не оказывало никакого значимого влияния, кроме как в случае с гравитацией, и использование концепции силы было шагом в сторону решения проблемы гравитации. И лишь в последние годы наблюдения проникли в области, вне границ традиционных систем отсчета.

Сейчас, нам приходится иметь дело со следствиями роста объема наблюдений. В ходе нынешней работы было обнаружено, что проблемы, возникшие в физической науке в связи с расширением экспериментального и наблюдаемого знания, напрямую связаны с тем фактом, что вновь открытые явления выходят за пределы систем отсчета, в которые их пытается поместить современная наука. Как мы увидим позже, это особенно верно, если вовлекаются изменения величин времени, хотя традиционные пространственные системы отсчета допускают фиксированную и неизменную последовательность времени. Для получения общей картины необходимо осознать, что ни одна система отсчета не способна представлять всю целостность физической реальности.

Вселенная, рассматриваемая в контексте СТОВ, намного сложнее, чем это обычно осознается. Но простая вселенная Ньютона была отвергнута наукой давным-давно. И модификации взглядов Ньютона, которые ныне мы находим необходимыми, на самом деле, менее радикальны, чем те, которые требуются современными популярными физическими теориями. Конечно, для окончательного анализа это неважно. Научной мысли придется приспосабливаться к тому, как на самом деле ведет себя вселенная, независимо от личных пристрастий. И значимо то, что все явления вселенной движения, как они возникают из развития СТОВ, рациональны, четко определены и “объективно реальны”.

29 Gold and Hoyle, Paris Symposium on Radio Astronomy, paper 104, Stanford University Press, 1959.

30 Darrow, Karl. K., Scientific Monthly, March 1942.

31 Finlay-Freundlich, E., Monthly Notices of the Royal Fstronomical Society, 105-237.

32 Heisemberg, Werner, Philisophic Problems of Nuclear Science, Pantheon Books, New York, 1952, page 38.

33 Einstein, Albert, Albert Einstein: Philosopher-Scientist, Paul Schilpp, editor, the Library of Living Philosophers, Evanston, 111., 1949, page 67.

34 Alfven, Hannes, Worlds-Antiworlds, W. H. Freeman & Co., San Fracisco, 1966, page 92.

Глава 2: Вселенная Движения

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 2: Вселенная Движения

Тема этой работы такова: Вселенная, в которой мы живем, - не вселенная материи, а вселенная движения, вселенная, в которой основной реальностью является движение, а все физические реалии и явления, включая материю, - просто проявления движения. Исходя из этого, атом – просто комбинация движений. Излучение – это движение, гравитация – это движение, электрический заряд – это движение, и так далее.

Концепция вселенной движения – совсем не новая идея. В качестве теоретической предпосылки она обладает определенными весьма очевидными достоинствами, привлекавшими мыслящих исследователей с самого начала систематической науки. Идея Декарта, что материя может быть просто рядом вихрей в эфире, является, возможно, самым известным предположением такой природы. Другие ученые и философы, включая таких известных личностей, как Эддингтон и Гоббс, много времени посвятили изучению таких возможностей, и подобная деятельность все еще продолжается, хотя до известной степени ограничено.

Но ни одна из предыдущих попыток, пользовавшаяся концепцией вселенной движения как основой, так и не поднялась выше стадии умозаключений. Причина, по которой ученым не удалось получить каких-либо значимых результатов, сейчас раскрыта благодаря выводам, полученным в ходе исследования, на котором основывается настоящая работа. Мы считаем, что неспособность предыдущих исследователей достичь успешного применения концепции “движения” объясняется тем, что они не воспользовались этой концепцией в чистом виде. Вместо этого, они неизменно работали с гибридной структурой, сохранявшей элементы уже принятой концепции “материи”. “Все вещи обладают лишь одной универсальной причиной”19, - говорит Гоббс. Но утверждение, что все вещи создаются движением, - нечто другое, чем утверждение, что они являются движениями. Простая концепция “вселенной движения” без добавлений или модификаций, концепция, используемая в данной работе, состоит в том, что вселенная полностью проявлена из движения.

Значимое различие между этими двумя точками зрения состоит в роли, которую они приписывают пространству и времени. Во вселенной материи обязательно наличие основы или окружения, в котором материя существует и подвергается физическим процессам. Предполагается, что пространство и время обеспечивают необходимое окружение для физического действия. В связи с деталями, возникли многие разные мнения, и особенно в связи с пространством: является ли пространство абсолютным и неподвижным, возможна ли такая вещь, как пустое пространство, связаны ли между собой пространство и время, и так далее. Но на протяжении всего развития мысли на эту тему базовая концепция пространства как окружения для действия вселенной оставалась нетронутой. Как резюмировал Дж. Д. Норс:

 “Большинство людей приняло бы следующее: Пространство – это то, в чём располагаются материальные объекты, и в чем они движутся. Это задний план, не зависящий от объектов. Любое измерение расстояний между объектами можно рассматривать как измерение расстояний между соответствующими им частями пространства”.20

            Достижение абсолютного изменения научной точки зрения в связи с пространством обычно приписывается Эйнштейну, но на самом деле он просто ввёл новые идеи о виде существующего окружения. Его “пространство” – всё ещё окружение, не только для материи, но и для различных “полей”, которые он предвидел. Он говорит, что поле – это “нечто физически реальное в окружающем его пространстве”.21 У Эйнштейна физические события всё ещё происходят в пространстве, как происходили в пространстве Ньютона или Демокрита.

            Время всегда было неуловимее, чем пространство, и сформулировать любую четкую концепцию сути природы времени было крайне трудно. Однако принималось на веру, что время тоже является частью окружения, в котором происходят физические события; то есть, физические явления существуют в пространстве и времени. На такой основе трудно установить, чем время отличается от пространства. В последние годы, по существу, различие между пространством и временем становилось всё больше затуманенным и неопределенным. И сейчас дело обстоит так, что время обычно рассматривается как вид как бы пространства. Граница между пространством и временем неопределенна и зависит от обстоятельств, в которых она наблюдается. Таким образом, современный физик прибавил к пространственному окружению ещё одно измерение, и вместо того, чтобы визуализировать физические явления как происходящие в трехмерном пространстве, он помещает их в четырехмерное окружение пространства-времени.

            Во времена всех приливов и отливов научной мысли единственным неизменным элементом оставалась концепция окружения. Как они воспринимаются сейчас, пространство и время являются сценой, на которой разворачивается драма Вселенной, - “безбрежным миром-комнатой, совершенством пустоты, в которой вечно разыгрывается мировое шоу”.22

            Такой взгляд на природу пространства и времени, под которым одинаково подписываются и ученый, и дилетант, - чистое допущение. Никто, до сих пор, как свидетельствует история науки, никогда не проделывал какого-либо систематического анализа имеющихся данных, чтобы определить, является ли это предположение оправданным. Ньютон не предпринимал попытки анализировать базовые концепции. Он конкретно указывает: “Я не определяю время, пространство, место и движение, поскольку они всем хорошо известны”. Последующие поколения ученых ставили под сомнение некоторые выводы Ньютона, но отмахивались от этого вопроса таким же несерьезным и легкомысленным способом. Например, Ричард Толмен начинает обсуждение относительности таким утверждением: “Без исследования, мы будем приписывать временному континууму неориентированный, однозначный, одномерный характер”.23 

Такое некритическое принятие беспочвенного допущения “без исследования”, бесспорно, является ненаучным, но оно вполне понятно, как следствие базовой концепции Мироздания, используемой наукой. В такой вселенной материя должна обладать окружением, в котором она могла бы существовать. Очевидно, пространство и время и являются самыми логическими кандидатами для этой задачи. Их нельзя исследовать напрямую. Мы не можем поместить время под микроскоп или подвергнуть пространство математическому анализу с помощью компьютера. Даже само определение материи не дает никакого намека на природу пространства и времени. Конечный результат принятия концепции вселенной-материи загнал науку в положение вынужденного признания того, что пространство и время представляются случайному наблюдателю рекурсивными указателями на их истинную природу.

Во Вселенной Движения, в которой все физическое является проявлением движения, такой неопределенности не существует, поскольку конкретное определение пространства и времени содержится в определении движения. Это означает здесь и в дальнейшем, что используемый в этой работе термин “движение” содержит в себе именно то движение, которое привычно определяется для научных и инженерных целей, то есть, движение – это связь между пространством и временем, измеряемая как скорость или быстрота действия. В самой простой форме “уравнение движения”, выражающее это определение в математических символах, таково: v = s/t.

Известно, что определение, стандартное научное определение, как мы можем его назвать, - это не только один из способов, которым может определяться движение. В нашем случае это единственное определение, определяющее содержание в развитии данной работы. Основной постулат работы таков: по определению, физическая Вселенная целиком и полностью проявлена из движения. Вот что мы пытаемся сделать: описать следствия, обязательно вытекающие из этого постулата, для вселенной, состоящей из такого вида движения. Для целей этой работы, не имеет значения, предпочтет ли кто-то определять движение по-другому, и каковы могут быть следствия такого определения.

Очевидно, что уравнение движения, определяющее движение в терминах пространства и времени, равнозначно определяет пространство и время в терминах движения. Оно говорит, что в движении пространство и время являются двумя взаимообратными аспектами этого движения и более ничем. Во вселенной-материи тот факт, что пространство и время обладают значимостью в движении, не мешает им обладать, в разной связи, каким-то другим значением. Но когда конкретизируется, что движение – это единственная составляющая физической вселенной, пространство и время где бы то ни было во вселенной, уже не могут обладать никакой другой значимостью, отличной от той, в которой они выступают как аспекты движения. При таких условиях уравнение движения является законченным определением роли пространства и времени в физической вселенной. Следовательно, мы приходим к выводу, что пространство и время – просто два взаимообратных аспекта движения и не обладают никаким другим значением.

На этом основании пространство – это не контейнер Евклида для физических явлений, который чаще всего визуализируется дилетантом; не является оно и модифицированной версией этой концепции, в которой пространство подвергается искажению под действием разных сил и сильно зависит от местонахождения и движения наблюдателя, как считает современный физик. По существу, оно даже не является правомочной физической сущностью; пространство – всего лишь аспект движения. Время – это не порядок последовательности или измерение квазипространства, не является оно и физической сущностью. Время – это тоже всего лишь аспект движения, во всех отношениях равный пространству, за исключением того, что представляет собой обратный аспект.

Самый простой способ определения статуса пространства и времени во Вселенной Движения – сказать, что пространство представлено числителем в выражении s/t, являющемся скоростью или быстродействием, измерением движения, а время, соответственно, знаменателем. Если нет дроби, нет ни числителя, ни знаменателя; если нет движения, нет ни пространства, ни времени. Пространство и время не существуют по отдельности; они существуют только в связи с движением. Конечно, мы можем фокусировать внимание на пространственном аспекте и иметь с ним дело так, как будто временной аспект (знаменатель дроби) принимается постоянным (или мы можем иметь дело со временем, если численная характеристика пространства остается постоянной). Это знакомый процесс, известный как абстрагирование, - один из полезных инструментов научных исследований. Но любой результат, полученный таким способом, правомочен только в том случае, если временной (или пространственный) аспект остается постоянным, или если делается надлежащая поправка, когда имеют место какие-либо изменения этого фактора.

Причина неудачи предыдущих усилий построить рабочую теорию на основе концепции “движение” сейчас очевидна. Предыдущие исследователи не осознали, что концепция “окружение” является детищем концепции “материя”; что она существует лишь потому, что базовая концепция представляет материальные “вещи”, погруженные в пространство-время. Пытаясь построить теоретическую систему на основе концепции вселенной движения, и в то же время, сохраняя концепцию окружения в виде пространства и времени, теоретики пытались совместить два несовместимых элемента, и провал был неизбежен. Когда осознается истинная ситуация, становится ясно: все, что нужно сделать, - отказаться от концепции “окружения” в виде пространства и времени, наряду с общей концепцией вселенной-материи, с которой оно непосредственно связано, и воспользоваться концепцией пространства и времени, пребывающих в гармонии с идеей вселенной движения.

В последующем обсуждении мы будем постулировать, что физическая Вселенная полностью состоит из дискретных единиц движения. Также, мы будем формулировать определенные допущения о характеристиках этого движения. Затем мы покажем, что само существование движений с постулированными свойствами, без помощи любых дополнительных или вспомогательных допущений, и без привнесения чего-либо из опыта, обязательно приводит к большому количеству и широкому разнообразию следствий, которые, в совокупности, составляют завершенную теоретическую модель Вселенной.

Создание единой теории такого содержания, которая выводит существование и свойства разнообразных физических сущностей из единственного набора допущений, долгое время осознавалась как конечная цель теоретической науки. Сейчас возникает вопрос: достижима ли эта цель вообще? Некоторые ученые настроены оптимистически. “Конечно, все мы пытаемся открыть универсальный закон, - говорит Юджин П. Уингер, - и некоторые верят, что однажды он будет открыт”.24 Но имеётся и влиятельная школа мысли, утверждающая, что правомочная, применимая ко всему физическая теория невозможна, и что самая лучшее, на что мы можем надеяться, - это “модель” или ряд моделей, которые будут представлять физическую реальность приблизительно и неполно. Сэр Джеймс Джинс выражает эту точку зрения следующими словами:

“Самое большее, к чему мы можем стремиться, - это модель или картина, которая объяснит лишь некоторые наблюдаемые свойства материи; там, где это невозможно, нам следует дополнять её какой-то другой моделью или картиной, которая, в свою очередь, потерпит поражение с другими свойствами материи, и так далее”.25

Когда мы вникаем в причины такого удивительно пессимистического взгляда на возможности теоретического подхода к природе, с которым соглашаются многие нынешние теоретики, мы обнаруживаем, что он не проистекает из новых открытий, касающихся ограничений человеческого знания, или любого большего философского проникновения в суть природы физической реальности. Это реакция на долгие годы неудовлетворенности. Теоретики не смогли найти разновидность точной теории общего применения, которую они искали. Поэтому, в конце концов, они убедили себя в том, что поиск незначим, и такой теории не существует. Просто они сдались слишком быстро. Сейчас, наши открытия показывают: когда исправляются основные ошибки доминирующей мысли, широко открывается путь к завершенной и исчерпывающей теории.

Важно понять, что новое теоретическое развитие целиком и полностью имеёт дело с теоретическими сущностями или явлениями, следствиями основных постулатов, а не с аспектами физической вселенной, раскрытыми посредством наблюдения. Когда мы делаем определенные выводы относительно составляющих Вселенной на основании теоретических допущений о фундаментальной природе Вселенной, выведенные сущности и явления целиком и полностью порождение теории; они являются составляющими чисто теоретической модели Вселенной. Позже мы продемонстрируем, что выведенная из постулатов теоретическая модель вселенной пункт за пунктом соответствует наблюдаемой физической вселенной, подтверждая допущение, что каждая теоретическая характеристика является истинным и точным представлением соответствующей характеристики реальной вселенной, в которой мы живем. При рассмотрении идентичного соответствия, названия, которые мы присваиваем теоретическим характеристикам, будут соотноситься с соответствующими физическими характеристиками, но развитие теории будет относиться исключительно к теоретическим сущностям и явлениям.

Например, “материя”, с которой имеет дело разрабатываемая теория, не является физической материей; это объект теории. Конечно, точное соответствие между теоретической и наблюдаемой Вселенной, которое будет демонстрироваться в ходе изложения, означает, что материя, как объект теории, является точным представлением реальной физической материи. Но важно осознавать: то, с чем мы имеём дело в развиваемой теории, является объектом теории, а не физической сущностью. Значимость этого положения в том, что физическая “материя”, “излучение” и другие физические вещи не могут определяться с точностью и определенностью, поскольку не может быть уверенности в том, что наблюдения дают нам законченную картину. Например, “материя”, входящая в закон тяготения Ньютона, не является теоретической определенной сущностью; это материя, которая реально встречается в физическом мире; сущность, чья истинная природа всё ещё является предметом значимой полемики. Но, говоря о теоретической материи, мы точно знаем, с чем имеём дело. Здесь полностью отсутствует неопределенность. Теоретическая материя – это то, чего требуют постулаты, ни больше, ни меньше. То же истинно и для всех других положений, входящих в теоретическое рассмотрение.

Несмотря на то, что физические наблюдения не дали определенного ответа на вопрос о структуре базовой единицы физической материи, физического атома, а эксперимент раскрывает новые факты, и происходит почти непрерывный пересмотр господствующих идей по этой теме, мы точно знаем структуру теоретического атома. Потому что существование и свойства этого атома являются следствиями, выведенными из базовых постулатов посредством логических процессов.

Ввиду того, что теоретические допущения ясно определены, а следствия разработаны посредством здравых логических и математических конструкций, выводы, сделанные в связи с материей, её структурой, свойствами и всеми другими характеристиками теоретической модели вселенной, недвусмысленны. Конечно, всегда существует вероятность, что в цепь рассуждений вкралась ошибка, особенно если цепь вопросов очень длинная. Но помимо этой вероятности, минимальной на ранних этапах развития, нет сомнения в истинной природе и характеристиках любой сущности или явления, возникающих в результате развития.

Такая определенность невозможна в случае любой теории, содержащей эмпирические элементы. Теории такого вида, категории, включающие все существующие физические теории, никогда не бывают постоянными; они всегда подвергаются изменению в результате открытий экспериментов. Например,  с того времени, когда её впервые сформулировали Резерфорд и Бор, популярная ныне теория структуры атома подверглась длинному ряду изменений, и нет уверенности в том, что модификации подошли к концу. Напротив, общее признание слабости теории в её нынешнем виде стимулировало интенсивный поиск способов и средств для приведения её в точное соответствие с реальностью; и современная литература полна предложений по пересмотру.

Когда теория включает эмпирический компонент, как все современные физические теории, любое увеличение наблюдаемого и экспериментального знания об этом компоненте меняет смысл теории, даже если слова остаются одними и теми же. Например, как указывалось раньше, некоторые недавно открытые явления в субатомной области, когда материя превращается в энергию и наоборот, радикально изменили статус традиционной теории атомного ядра. Базовая концепция вселенной материальных “вещей”, под которой тысячелетиями подписывалась физическая наука, требует, чтобы атом состоял из элементарных единиц материи. Современная теория атома, состоящего из протонов, нейтронов и электронов, основана на допущении, что они являются “элементарными частицами”, то есть, неделимыми и неменяющимися базовыми единицами материи.  Экспериментальные открытия, что эти частицы являются не только взаимозаменяемыми, но и подвергаются сотворению из не-материи и преобразованию в не-материю, превратили то, что прежде было достоверной (даже если в чем-то странной) теорией, в теорию внутренне противоречивую. В свете нынешнего знания атом просто не может состоять из “элементарных частиц” материи.

Некоторые ведущие теоретики уже осознали тот факт, что ищут нечто, чем можно заменить элементарную частицу как базовую единицу. Гейзенберг предлагает энергию:

“Энергия… является фундаментальной субстанцией, из которой состоит мир. Материя возникает тогда, когда энергия субстанции превращается в форму элементарной частицы”.26

Но он признается в отсутствии идеи о том, как энергия может превращаться в материю. Он говорит, что “это должно определяться фундаментальным законом”. Гипотеза Гейзенберга – шаг в правильном направлении, потому что он отказывается от бесплодного поиска “неделимой частицы” и осознает, что должно существовать нечто, болеё базовое, чем материя. Он довольно критичен к непрекращающейся попытке внесения в отображение реальности чисто гипотетического “кварка”:

“Боюсь, сегодня гипотеза кварка не принимается всерьез даже её сторонниками. Вопросы, связанные со статистикой кварка, силами, удерживающими их вместе, причиной, почему кварки никогда не наблюдаются в виде свободных частиц, сотворением пар кварков внутри элементарных частиц, остаются более или менее неопределенными”.27 

Гипотеза, выдвигающая энергию в качестве фундаментальной сущности, не может устоять под напором критического анализа. Её пагубный недостаток в том, что энергия – это скалярное качество, она просто не обладает гибкостью, требующейся для объяснения бесконечного разнообразия физических явлений. Неадекватность преодолевается совершением шага вперед и определением движения как базовой сущности, поскольку движение может быть направленным (векторным). Прибавление характеристики направленности к положительным и отрицательным величинам, являющимся единственными свойствами скалярных качеств, открывает дверь к бесконечному разнообразию явлений, характеризующих физическую вселенную.

Также следует осознать, что теория композитного типа, то есть, обладающая и теоретическим, и эмпирическим компонентом, всегда подвергается пересмотру или модификации. По существу, при желании, её можно изменить. Например, теория атомной структуры – это просто теория атома и нечего больше. И если она меняется, как это произошло, когда гипотетические составляющие ядра были заменены с протонов и электронов на протоны и нейтроны, это не повлияло на другую область физической теории. Даже когда обнаружилась целесообразность постулирования, что атом или одна из его гипотетических составляющих не согласуется с установленными законами физической науки, обычно не считается, что законы неверны, просто они не применимы к конкретному случаю. Тот факт, что пересмотр влияет лишь на очень ограниченную область, практически развязывает руки в совершении изменений, и теоретики вовсю пользуются предоставленной свободой.

Уязвимость произвольных и вынужденных изменений неизбежна до тех пор, пока состояние теории пребывает на той стадии, когда такие сложные концепции, как “материя”, считаются неподдающимися анализу, и, поэтому к ним следует относиться как характеризующими все теории. Отсюда, первое положение, которое следует подчеркнуть в начале описания новой теории, основывающейся на концепции движения мироздания, СТОВ (как она называется) не является композитной теорией обычного типа. Это чисто теоретическая конструкция, не включающая в себя ничего из эмпирической природы.

Поскольку все выводы, сделанные в результате теоретического рассмотрения, целиком и полностью выводятся из базовых постулатов посредством логических и математических построений, система теории абсолютно жесткая. Это положение следует ясно осознать перед тем, как последует любая попытка развития деталей теории далее. Она не подвергается никакому изменению или корректировке (кроме исправления сделанных ошибок и распространения теории на ранее не рассмотренные области). Как только были сформулированы постулаты, полностью определился характер получающейся теоретической модели мироздания, вплоть до мельчайших деталей. Согласно постулатам, это происходит просто потому, что движение, на котором строится мироздание, обладает конкретными вытекающими свойствами, должны существовать материя, излучение, гравитация, электрические и магнитные явления и так далеё, а их физическое поведение должно следовать определенным конкретным паттернам.

Помимо имманентной негибкости (чисто теоретический результат, который обосновывается конкретными выводами, полностью согласующимися с наблюдением, или, по крайней мере, не противоречащими любым определенно установленным фактам), СТОВ обладает универсальной применимостью. Это первая теория такого рода, которая когда-либо была сформулирована; первая теория, которая выводит явления и связи всех подразделений физической активности из одних и тех же базовых допущений. Впервые в истории науки имеётся доступная теоретическая система, удовлетворяющая критерию, выраженному Ричардом Шлегелем в следующем утверждении:

“В значимом смысле, идеал науки – это единый набор принципов или ряд математических уравнений, из которых может быть выведен весь громадный процесс и структура природы”.28

Ни одна из предыдущих теорий не охватывала больше, чем небольшую часть всей области. Современная структура физической мысли состоит из массы отдельных теорий, небрежно подогнанных друг к другу, а во многих случаях реально конфликтующих друг с другом. Каждая из отдельных теорий обладает своим набором базовых допущений, из которых стремится вывести связи, относящиеся к определенным видам явлений. Теория относительности обладает одним набором допущений и применяется к одному виду явлений. Кинетическая теория обладает другим набором допущений и применима к другому виду явлений. Теория атомного ядра обладает своим набором допущений и своей областью применения, и так далеё. И вновь, цитирую Ричарда Фейнмана:

“Вместо того чтобы сказать, что такое физический закон, я вынужден говорить о вещах, общих для разных законов; мы не понимаем связи между ними”.15

Болеё того, каждая из множества теорий требует не только формулирования определенного набора базовых допущений, созданных для подгонки к конкретной ситуации, но и считает необходимым введение в теоретическую структуру ряда наблюдаемых сущностей и явлений, принимая на веру их существование и принимая их как “данные” настолько, насколько этого требует теория.

СТОВ заменяет множество отдельных теорий и вспомогательных допущений на полностью интегрированную структуру, целиком и полностью выведенную из одного набора базовых допущений. Статус этой системы как общей физической теории – не вопрос мнения; это объективный факт, который легко проверяется теоретическим анализом. Такой анализ получит детальные выводы во всех основных областях физики, дедуктивно из постулатов системы, без привлечения каких-либо дополнительных или вспомогательных допущений, и без всякого эмпиризма. Новая теоретическая структура не только охватывает область, в которой применимы традиционные физические теории, но и предлагает ответы на основные физические вопросы, с которыми не способны справиться теории, основанные на концепции “материи”. Она расширяет рамки физической теории настолько, что способна иметь дело с теми последними открытиями в экспериментах и наблюдениях в отдельных областях науки, которые так сбивают с толку тех, кто пытается понять их в контексте ранее существующих идей.

Конечно, развитие теории еще не достигло той стадии, когда учтена каждая деталь физической Вселенной. Такое положение не будет достигнуто еще долго, если вообще будет достигнуто когда-либо. Однако теория продвинулась достаточно далеко для того, чтобы пренебречь вероятностью ее неспособности иметь дело с оставшимися деталями, и что, по своей сути, СТОВ является общей физической теорией.

Ключевая важность статуса общей физической теории состоит в том, что построить неверную общую физическую теорию невозможно. На первый взгляд, такое утверждение может показаться абсурдным. Представляется почти самоочевидным: если от теории не требуется адекватности, не должно быть никакого серьезного препятствия для конструирования произвольной теории в произвольной предметной области. Но даже без детального рассмотрения  содержания общей физической теории, изучение имеющегося опыта покажет, что произвольные теоретические импровизации в общем случае некорректны. Создание общей физической теории было первичной целью науки три тысячи лет; на выполнение этой задачи ушло огромное количество времени и усилий, без какого-либо успеха. Неудача не связана с получением неверных ответов; теоретикам просто не удалось создать никакой единой теории, которая давала бы ответы вообще, верные или неверные, на горсть более чем из миллиона вопросов, на которые должна отвечать общая физическая теория. Долгий период неудач в поисках корректной теории понятен. Область, которую должна охватывать общая теория, настолько огромна и крайне сложна, что тысячелетия неудач в построении общей теории как таковой объяснимы лишь на основе того, что имеется причина, почему неверная теория не могла быть построена.  

Эту причину легко понять, если тщательно рассмотреть суть задачи. Построение общей физической теории аналогично задаче расшифровки очень длинного закодированного послания. Если закодированное послание невелико – несколько слов или предложение – возможны альтернативные интерпретации, любая или все они могут быть неверными. Но если послание очень длинное, уместной аналогией с предметом обсуждения общей физической теории была бы целая закодированная книга. Существует лишь один способ извлечь смысл из каждого параграфа – найти ключ к шифру. Тогда, когда послание, наконец, расшифровано, каждый параграф понятен, очевидно, что открыт единый ключ к шифру. Вероятность существования альтернативного ключа – другого набора значений для разных используемых символов, придававшего каждому из тысячи предложений послания другое значение, понятное, но ошибочное, нелепа. Поэтому, можно определенно констатировать, что неверный ключ к шифру невозможен. Корректная общая теория мироздания – ключ к шифру природы. Как и в случае с шифром, неверная теория может предоставить внушающие доверие ответы лишь в очень ограниченной области. И общей теорией может быть лишь верная теория, теория, способная давать объяснения существованию и характеристикам всего громадного разнообразия физических явлений. Следовательно, как и неверный ключ к шифру, неверная общая теория невозможна.

Процедура проверки надежности теории в целом, демонстрирующая то, что это и есть общая физическая теория, не устраняет необходимости проверки  составляющих теории в отдельности. Непохоже, что люди, принимающие участие в процессе детализации теории, совершат какие-то ошибки. Сам факт, что отдельные заключения получены общим корректным расширением структуры теории, подводит прочный фундамент под надежность, фундамент, который не может быть ослаблен ничем другим, кроме определенного и убедительного свидетельства противоположного. Отсюда, поскольку выводы получены в ходе развития теории, не обязательно предъявлять доказательство, что они верны, или спорить с тем, что они вернее выводов любой конкурирующей теории. Все, что требуется, - показать, что эти выводы не противоречат любым определенно установленным фактам.

Признание этого положения существенно для полного понимания  материала, представленного на последующих страницах. Несомненно, многие люди заявят о том, что они считают аргументы в пользу некоторых ныне принятых идей более убедительными, чем в пользу выводов, следующих из СТОВ. Бесспорно, такие реакции неизбежны, поскольку будет сильна тенденция, рассматривать эти выводы в контексте современной мысли, базирующейся на неразумной концепции вселенной-материи. Но такие мнения не существенны. Там, где можно показать, что заключения правомерно получены из постулатов системы, они участвуют в доказательстве соответствия структуры теории в целом, доказательстве, установленном двумя независимыми способами: (1) демонстрацией, что это общая физическая теория, и что неверная общая физическая теория невозможна; и (2) демонстрацией, что ни один из надежных выводов из постулатов теории не противоречит любой достоверной информации, полученной в результате наблюдения или эксперимента.

  Второй способ проверки аналогичен способу, которым мы пользуемся для подтверждения точности карты, созданной на основе аэросъемки. Традиционный способ создания карты включает сначала, ряд исследований, затем критическую оценку сообщений, представленных исследователями, и, наконец, составление карты на основе тех сообщений, которые географы считают самыми надежными. Аналогично, в области науки исследования, выполненные с помощью эксперимента и наблюдения, сообщают о находках и выводах, основанных на этих находках. Сообщения оцениваются научным сообществом, и те, которые признаются точными, прибавляются к научной карте, принятому объему фактического и теоретического знания.

Но, традиционный способ составления карты – не единственный метод, с помощью которого может создаваться географическая карта. Например, мы можем воспользоваться фотографированием и получить представление обо всем регионе одной операцией и единственным процессом. В любом случае, предлагаем ли мы карту, составленную традиционным способом, или карту, полученную методом фотографирования, нам захочется проверить точность карты, прежде чем воспользоваться ею в любых важных целях. Но вследствие разницы в способе составления карты, в обоих случаях природа тестов будет разной. При проверке карты традиционного вида у нас нет иного выбора, кроме как проверять каждую значимую характеристику карты отдельно, поскольку, не взирая на относительно небольшое количество взаимосвязей, каждая характеристика независима. Проверка расположения, указанного для горы на одной части карты, ни в коем случае не гарантирует точности положения, указанного для реки на другой части карты. Единственный способ проверки положения, указанного для реки, - сравнение того, что мы видим на карте, с другой доступной информацией. И поскольку сопутствующих данных часто не достаточно, или они полностью отсутствуют, особенно рядом с границами знания, проверка карты в географии или науке  - преимущественно вопрос верности суждения, и в лучшем случае, конечный вывод может быть не более чем пробным.

С другой стороны, в случае карты, сделанной с помощью аэрофотосъемки, каждый выполненный тест является проверкой надежности процесса, и любая проверка индивидуальной характеристики просто случайна. Если имеётся хотя бы одно место, где объект, определенно видимый на карте, пребывает в конфликте с чем-то известным как прочно установленный факт, этого достаточно для указания на неточность процесса и оправдания решения об отказе от этой карты. Но если конфликт не обнаружен, факт, что каждый тест является проверкой процесса, означает следующеё: каждый выполненный тест без обнаружения расхождения уменьшает вероятность существования расхождения где-либо на карте. Посредством выполнения достаточного количества и разнообразия тестов, оставшаяся неопределенность может быть уменьшена до такой степени, что ею можно пренебречь, тем самым определенно установив точность карты в целом. Вся операция проверки карты такого вида сводится к чисто объективному процессу, в котором характеристики, определенно видимые на карте, сравниваются с фактами, точно установленными другими средствами.

В процессе проверки следует соблюдать одну важную предосторожность:  серьезно позаботиться  о достоверности фактов, используемых для сравнения. Нет оправдания выводам, построенным на чем-то кроме достоверного знания. При проверке точности карты, созданной с использованием аэрофотосъемки, мы осознаем, что не может отказаться от карты только потому, что местонахождение озера, указанное на карте, конфликтует с  местом, где, мы думаем, должно находиться озеро. В этом случае ясно: пока мы действительно не знаем, где находится озеро, у нас нет правомерного основания, спорить с местонахождением, указанным на карте. Также, мы осознаем: нет необходимости уделять внимание пунктам такого рода; тем, в которых мы не уверены. Имеются сотни, возможно, тысячи характеристик карт, о которых у нас есть достоверное знание, намного большее, чем требуется в целях сравнения. Поэтому нам не требуется рассматривать те характеристики, в которых присутствует любая степень неопределенности.

Поскольку СТОВ является полностью интегрированной структурой,  полученной с помощью целостного процесса - из одного набора допущений – её можно проверить так же, как и карту, созданную с помощью аэрофотосъемки. Она уже прошла такую проверку; то есть, теоретические выводы сравнивались с наблюдаемыми фактами в тысячах индивидуальных случаев, охватывающих почти все основные области физической науки, и не было выявлено ни одного определенного несоответствия. Будьте уверены, эти выводы расходятся со многими ныне принятыми идеями. Но во всех подобных случаях можно продемонстрировать, что многие нынешние взгляды не являются достоверным знанием.  Это либо выводы, основанные на неадекватных данных, либо являющиеся допущениями, экстраполяциями или интерпретациями. Как и в аналогичном случае с картой, сделанной посредством аэрофотосъемки, конфликты с тем, что думают ученые, не значимы. Единственные конфликты, существенные для проверки надежности теоретической системы, - это конфликты с тем, что ученые знают.

Таким образом, несмотря на то, что понимание влияния человеческого фактора предохраняет от допущения о том, что каждый вывод, претендующий на появление в результате применения этой теории, надежен и, следовательно, верен, можно утверждать, что СТОВ способна давать правильные ответы, если правильно применяется. И если следствия из постулатов теории получены правильно, выведенная теоретическая структура является истинным и точным представлением о реальной физической Вселенной.

 

19 Hobbes, Thomas, The Metaphysical System of Hobbes, M.W. Calkins, editor, The Open Court Publishing Co., La Sane, III., 1948, page 22.

20 North, J. D., The Measure of the Universe, The Clarendon Press, Oxford, 1965, page 367.

21Einstein, Albert, Relativity, Henry Ho It & Co., New York, 1946, page 74.

22 Hocking, William E., Preface to Philosophy, The Macmillan Co, New York, 1946, page 425.

23 Tolman, Richard, The Theory of the Relativity of Motion, University of California Press, 1917, page 27.

24 Winger, Eugene P., Symmetries and Reflections, Indiana University Press, 1967, page 30.

25 Jeans, Sir James, The Universe Around Us, Cambridge University Press, 1947, page 113.

26 Heisenberg, Werner, On Modern Physics, Clarkson N. Potter, New York, 1961, page 16.

27 Heisenberg, Werner, Physics Today, March 1976.

28 Schlegel, Richard, op. sit., page 18.

15 Feynman, Richard, op. cit., page 30.

Глава 1: Истоки

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Глава 1: Истоки

Для человека каменного века, мир, в котором он жил, был миром духов. Могущественные боги метали молнии, обрушивали волны на побережье, насылали ужасные зимние бури, приходящие с севера. Менее могущественные сущности правили лесами, скалами и водными потоками. Злые духи, часто вместе с мощными правителями стихий, угрожали человеческой расе со всех сторон. И лишь вмешательство ряда дружественных, но капризных божеств делало существование человека вообще возможным.

Гипотеза, что материальные явления – это непосредственные результаты действий сверхчеловеческих существ, была первой попыткой определить фундаментальную природу физической вселенной: первой общей физической концепцией. Сейчас научное сообщество относится к ней как к наивной и достаточно нелепой попытке объяснения природы, но, на самом деле, она оказалась достаточно убедительной, чтобы оставаться по существу неизменной на протяжении тысячелетий. Фактически, она все еще приемлема, целиком или частично, очень значительным числом населения мира. Такое широкое принятие не так уж и необъяснимо, как могло бы показаться научно подготовленному уму; оно достигнуто только потому, что концепция “духа” обладает некоторыми действительно сильными положениями. Её структура логична. Если человек принимает исходные условия, он не может обоснованно оспаривать выводы. Конечно, такие исходные условия полностью приняты для этой цели, но таковы и многие исходные условия современной науки. Индивидуум, без колебаний принимающий идею “ядерной силы”, вряд ли будет критиковать тех, кто верит в существование “злых духов”.  

Особое достоинство физической теории, основанной на концепции “духа”, в том, что это исчерпывающая теория; она не испытывает трудностей с усвоением новых открытий, поскольку все, что требуется, это постулировать какого-то нового демона или божество. Она может иметь дело даже с еще не совершенными открытиями, просто принимая “неизвестного бога”. Но, несмотря на то, что теория может обладать какими-то хорошими характеристиками или приводить к каким-то значимым достижениям, это не обязательно означает, ни то, что она верна, ни то, что она адекватно удовлетворяет нынешним требованиям. Три или четыре тысячи лет назад более продвинутые мыслители начали осознавать, что концепция “духа” обладает несколькими очень серьезными слабостями. Сейчас природа слабостей понята достаточно хорошо, чтобы не прибегать к расширенному обсуждению. Следует осознать существенное положение: на определенной стадии истории господствующая концепция фундаментальной природы вселенной подверглась критическому исследованию и была сочтена неадекватной. Поэтому её заменили новой общей физической концепцией.

Это оказалось не легкой задачей. Концепция “духа” хорошо вписывалась в тогдашний паттерн мышления и обладала мощной поддержкой со стороны “Истеблишмента”, который всегда противился главным нововведениям. В большей части мира, в которой она существовала, разрыв с общепринятым мышлением был невозможен. Но по какой-то причине, атмосфера благоприятствовала тому, что в то время в Греции и соседних областях превалировало критическое мышление. И именно там было совершено существенное изменение основной концепции вселенной. Революция в мышлении происходила медленно и постепенно. Анаксагор, которого иногда называют первым ученым, приписывал Разум всем объектам, неодушевленным и одушевленным. Если с горы катился камень, он объяснял, что это действие продиктовано Разумом камня. Даже Аристотель до некоторой степени придерживался концепции “духа”. Его взгляд на падение камня был бы таким: это просто одно из проявлений общей тенденции объектов искать свое “естественное место”. Ускорение во время падения он объяснял как результат того, что “каждый момент падающее тело двигалось с большим ликованием, поскольку оказывалось ближе к дому”.[1] Однако, в конце концов, остатки концепции “духа” исчезли, и появилась новая общая концепция – основа всей научной работы и по сей день.

Согласно новой концепции, мы живем во вселенной материи. Вселенная материи состоит из материальных “вещей”, существующих в окружении, обусловленном пространством и временем. Эта концептуальная основа оказалась настолько полезной, что за три тысячи лет усилием многих поколений ученых было создано обширное систематическое знание о физической вселенной, достижение, которое, не побоюсь сказать, не имеет себе равных в человеческой жизни.

На фоне впечатляющего успеха, который позволил концепции “материи” доминировать в организованном мышлении со времен древней Греции, может показаться неуместным предположение, что эта концепция не отвечает нынешним потребностям. Но окончательная судьба любой научной концепции или теории определяется не тем, что она сделала, а тем, что сейчас ей делать не удается. Кладбище науки полно теорий, очень успешных в свое время и внесших свой вклад в развитие научного знания, когда наслаждались всеобщим признанием: теория тепла, теория флогистона, теория астрономии Птолемея, теория атома в виде “бильярдного шара”, и так далее. Следовательно, время от времени, уместно подвергать все основные научные идеи изучению и критическому исследованию с целью определения, адекватно или нет идеи, хорошо служившие в прошлом, удовлетворяют более точным запросам настоящего.

Как только мы подвергаем концепцию вселенной материи критическому анализу, сразу же становится очевидным, что эта концепция не только больше не адекватна своей цели, но и что современные открытия полностью опровергли ее основы. Если мы живем в мире материальных “вещей”, существующих в рамках, обусловленных пространством и временем, тогда в некоей форме материя является основной характеристикой вселенной: она сохраняется в разных физических процессах. Такова суть концепции. На протяжении многих веков атом считался конечной единицей, но с открытием частиц, меньших, чем атомы (или, по крайней мере, менее сложных), было обнаружено, что при надлежащих условиях атомы распадаются и в процессе распада испускают частицы. Субатомные частицы играли роль конечных строительных блоков.

Например, одна из составляющих, из которых, как считается сейчас, состоит атом, - нейтрон - спонтанно делится на протон, электрон и нейтрино. Затем, одна из “элементарных частиц”, предположительно основных и не изменяющихся единиц материи, преобразуется в другие, по-видимому, основные и не изменяющиеся единицы. Прилагаются энергичные усилия, чтобы приспособить концепцию вселенной материи к объяснению событий такого рода. Они направлены на допущение еще меньших “элементарных частиц”, из которых могли бы строиться известные субатомные частицы. Сейчас, теоретики счастливы, конструируя теоретические “кварки” или другие субчастицы и наделяя эти плоды воображения набором свойств, таких как “шарм”, “цвет” и так далее, чтобы увязать с экспериментальными данными.

Но нисхождения в более низкие уровни физической структуры, даже в свете чистой гипотезы, нельзя достичь без того, чтобы не предпринимать другие значимые шаги по удалению от реальности. Во времена атомной теории, изначально предложенной Демокритом и его современниками, атомы, из которых, по их мнению, состояли все физические структуры, были полностью гипотетическими, но последующие наблюдения и эксперименты раскрыли существование единиц материи, обладающих точно такими же свойствами, которые приписывала атомам атомная теория.  Следовательно, так как сейчас обстоят дела, эта теория может законно претендовать на представление реальности. Но дело в том, что не существует наблюдаемых частиц, которые обладали бы всеми свойствами, необходимыми для рассматривания их как составных частей наблюдаемых атомов.

Поэтому, теоретики прибегли к весьма спорному средству, предположив, специально для этой цели, что наблюдаемые субатомные частицы (то есть, частицы, менее сложные, чем атом) являются составными частями атомов, но обладают другими свойствами, если находятся в атомах, чем свойствами, которые обнаружили теоретики, наблюдая эти частицы независимо.

Это радикальный отход от стандартной научной практики построения теорий на прочных фактических основах. Правомочность таких теорий, по меньшей мере, сомнительна, но архитекторы теорий “кварков” идут намного дальше, все более и более удаляясь от объективной реальности и строя свои теории полностью на допущениях. В отличие от гипотетических “составляющих” атомов - субатомных частиц с гипотетическими наборами свойств вместо наблюдаемых свойств, - кварки являются гипотетическими частицами с гипотетическими свойствами.

Ненадежность выводов, достигнутых с помощью таких вымученных и искусственных конструкций, должна быть очевидной. Но, на самом деле, совсем необязательно формировать суждение на этой основе, потому что, не взирая на то, как выполняется деление материи на все меньшие и меньшие частицы, теория “элементарных частиц” материи не может объяснить наблюдаемое существование процессов, когда материя превращается в не-материю и наоборот. Взаимозаменяемость - это позитивное и прямое доказательство того, что концепция “материи” неверна; физическая вселенная не является вселенной материи. Ясно, что должно существовать нечто, более фундаментальное, чем материя, некий общий знаменатель, лежащий за материальными и нематериальными явлениями.

Открытие, отвергающее традиционное мышление о физических основах, сегодня приветствуется не больше, чем концепция “материи” в античном мире. Старые навыки мышления удобны как разношенные туфли, и автоматическая реакция на главное изменение в основных идеях – сопротивление, если не категорическое возмущение. Но если научный прогресс продолжается, существенно не только создавать новые идеи для решения новых проблем, но и с равным усердием отбрасывать старые идеи, пережившие свою полезность.

Не требуется никакого дополнительного свидетельства для подтверждения вывода, что ныне принятая концепция вселенной материи ошибочна. Наблюдаемое взаимопревращение материи и не-материи само по себе является исчерпывающим и убедительным опровержением утверждения, что материя – это основа. Но когда неизбежная категоричность ответа, который мы получаем из взаимопревращения, вынуждает признать полный провал концепции вселенной материи, и мы больше не можем принимать ее обоснованность, легко видеть, что эта концепция имеет множество других недостатков, и должна была быть изменена научным сообществом уже давно. Самая очевидная слабость этой концепции в том, что основанные на ней теории не способны идти вровень с прогрессом в области эксперимента и наблюдения. Новые главные физические открытия почти всегда приходят как сюрпризы, “неожиданные и даже невообразимые сюрпризы”[2] по словам Ричарда Шлегеля. Они не предугадываются на теоретических основах и не могут приспосабливаться к существующей теории без какой-либо значимой модификации предыдущих идей. Конечно, сомнительно, будет ли любая модификация существующей теории адекватно иметь дело с некоторыми из наиболее непокорных исследуемых явлений.

        Современная ситуация в физике элементарных  частиц по общему признанию граничит с хаосом. Однако все могло быть по-другому, если бы новая информация, быстро накапливающаяся в этой области, постепенно проясняла ситуацию. Но на самом деле, представляется, что она только углубляет существующий кризис. Если что-то в этой запутанной области и прояснилось, так это то, что “элементарные частицы” не элементарны. Но основная концепция вселенной материи требует существования некоего вида элементарной единицы материи. Если ныне известные частицы не являются элементарными единицами, как принято считать, тогда, поскольку не существует экспериментального подтверждения гипотезы субчастиц, вся теория структуры материи остается без видимой поддержки.

Другой главный пример неспособности современных теорий, основанных на концепции “материи”, справляться с новым знанием вселенной, связан с недавними открытиями в астрономии. Здесь, проблема в почти полном отсутствии любой теоретической структуры, к которой могут относиться вновь наблюдаемые явления. Несколько лет назад была опубликована книга, призванная представить всю значимую доступную информацию об астрономических объектах, известных как квазары. Она содержит следующее утверждение, которое почти так же уместно сейчас, как и тогда, когда книга была написана:

“Из обсуждений в последующих главах будет видно: существует так много конфликтующих идей, касающихся теории и интерпретации наблюдений, что, по крайней мере, 95% должны, конечно, быть неверными. Но сейчас никто не знает, какие из них входят в эти 95%”.[3]

После трех тысяч лет изучения и исследования основы теории, базирующейся на концепции “материи”, мы имеем право на нечто большее. Природа имеет обыкновение сталкивать нас с неожиданностями, и совсем не разумно ожидать, что господствующая ныне структура теории предоставит мгновенный и полный отчет обо всех деталях новой области. Но, по крайней мере, мы должны быть способны помещать новые явления в уместные места в рамках общей структуры и без труда рассматривать их основные аспекты.

Неспособность современных теорий идти в ногу с прогрессом в области экспериментов и наблюдений в соответствии с внешними границами науки – самый очевидный и легко видимый признак их неадекватности. Также, существенно то, что некоторые из самых основных физических явлений все еще пребывают без каких-либо убедительных объяснений. Смущающая слабость современной теоретической структуры широко признается и время от времени является предметом критики. Например, материалы ежегодного заседания Американского Научного Общества в Нью-Йорке в феврале 1969 года содержат следующее утверждение:

“Ряд очень известных выступавших физиков напомнил нам о давнишних тайнах; некоторые из этих проблем настолько стары и остались так далеко позади передовых границ физики”[4], что  более не воспринимаются как источники затруднений.

 Хороший пример – гравитация. Её не способна объяснить, бесспорно, фундаментальная, но традиционная теория. Как было сказано, она “вполне может оказаться самыми фундаментальными, но наименее понимаемыми взаимодействиями”.[5] Когда появляется книга или статья по этой теме, либо в заглавии, либо во вводных параграфах мы почти неизменно обнаруживаем явления, характеризующиеся как “тайна”, “головоломка” или “загадка”.

“Что же такое гравитация? Что её создает? Откуда она приходит? Как она возникла? У ученого нет ответов… в фундаментальном смысле. Она всё ещё так же таинственна и непостижима, какой всегда была. Кажется, ей суждено таковой и оставаться”.[6]

Другое фундаментальное физическое явление, электромагнитное излучение, сталкивает нас с другой, но одинаково волнующей проблемой. Имеются два конфликтующих объяснения явления, каждое из которых увязывается с наблюдаемыми фактами в одних областях, но не увязывается в других: парадокс, который, по мнению Джеймса Б. Конанта, “когда-то казался недопустимым”, хотя сейчас ученые “научились с ним жить”.[7] Это тоже “глубокая тайна”[8], как называет её Ричард Фейнман, в самой основе теоретической структуры.

Существует широко распространенное мнение, что Эйнштейн решил проблему механизма распространения излучения и предоставил окончательное объяснение явления. Поэтому было бы полезно заметить, что реально сказал Эйнштейн по этому вопросу, не только для прояснения современного состояния проблемы излучения, но и для того, чтобы проиллюстрировать положение, высказанное П. У. Бриджменом. Последний пришел к выводу, что многие идеи и мнения, под которыми обычно подписывается современный ученый, “не обдумывались тщательно, а сдерживались удобной верой,… что кто-то когда-то должен был их исследовать”.[9]

В одной из своих книг Эйнштейн указывает, что проблема излучения крайне сложна, и делает вывод, что:

“Представляется, единственное, что нам остается, это принять на веру тот факт, что пространство обладает физическим свойством передавать электромагнитные волны, и не слишком ломать голову над этим утверждением”.[10]

        В этом утверждении Эйнштейн (неумышленно) раскрывает недостатки господствующих базовых физических теорий и причины необходимости пересмотра фундаментальных концепций этих теорий. От слишком многих трудных проблем уклонились, в результате простого полагания ответа и “принятия на веру”.

 Это положение намного более значимо, потому что недостатки концепции “материи” и разработанных теорий никоим образом не ограничиваются примерами, когда отсутствуют внушающие доверие объяснения наблюдаемых явлений. Во многих других случаях, когда реально формулируются объяснения того или иного вида, правомочность таких объяснений целиком и полностью зависит от специальных допущений, противоречащих наблюдаемым фактам.

Типичный пример – теория атомного ядра. Ввиду того, что сейчас ясно, что атом не является неделимой единицей, концепция вселенной материи требует, чтобы она строилась из некоего вида “элементарных” единиц материи. Поскольку наблюдаемые субатомные частицы – единственные известные кандидаты на эту роль, принимается на веру (как упомянуто выше), что атом является смесью субатомных частиц. Рассмотрение разных возможных комбинаций привело к ныне общепринятой гипотезе: атом, в котором имеется ядро, состоящее из протонов и нейтронов и окруженное неким распределением электронов.

Если эту гипотезу подвергнуть критическому анализу, сразу же становится очевидными прямые конфликты с известными физическими фактами. Протоны заряжены положительно, а одноименные заряды отталкиваются. Следовательно, согласно установленным законам физики, ядро, полностью состоящее из протонов, сразу бы распадалось. Это объективный точный факт. Не существует даже самого незначительного свидетельства, что он подвергается аннулированию или модификации при любых обстоятельствах или условиях. Более того, наблюдается, что нейтрон нестабилен, срок его жизни всего около 15 минут, поэтому эта частица не удовлетворяет одному из самых существенных требований строения устойчивого атома: требованию стабильности. Статус электрона как составной части атома ещё более сомнителен. Свойства, которыми он должен обладать, чтобы играть свою роль, вообще отличаются от свойств наблюдаемых электронов. Как указывает Герберт Дингл, мы можем иметь дело с электроном как составной частью атома лишь в том случае, если приписываем ему “свойства, которыми вовсе не обладают любые воображаемые объекты”.[11] 

Фундаментальная доктрина науки состоит в том, что наблюдение и эксперимент  - научный суд в последней инстанции. Они выносят окончательный вердикт, независимо от того, какой вес может быть придан другим суждениям. Как выразился Ричард Фейнман:

“Если он (предложенный новый закон или теория) не согласуется с экспериментом, он ошибочен. В этом простом утверждении содержится ключ к науке…  И это все, что есть”.[12]

  Ситуация с теорией атомного ядра абсолютно ясна. Гипотеза, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, прямо противоречит наблюдаемым свойствам электрических зарядов и наблюдаемому поведению нейтрона, наряду с тем, что противоречия между атомной версией электрона и физической реальностью многочисленны и очень серьезны. Согласно установленным принципам науки и правилом, изложенным Фейнманом в вышеупомянутой цитате, теорию атомного ядра следовало отбросить еще годы назад.

Но здесь мы сталкиваемся с могуществом ныне принятой фундаментальной физической концепции. Концепция вселенной материи требует теории наличия “строительного блока” атома. Она требует теории, в которой атом (поскольку сам по себе он не является неделимым строительным блоком) – это “вещь”, состоящая из “частей”, которые в свою очередь являются “вещами” более низкого порядка. При отсутствии любого способа согласования такой теории с существующим физическим знанием, приходится приносить в жертву либо основную физическую концепцию, либо стандартные научные методики и проверки обоснованности. Поскольку отказ от существующей основной концепции природы вселенной, по сути, невероятен в обычном процессе создания теории, смысл научной методики естественно утратил решение. Конфликты между теорией атомного ядра и наблюдением произвольно устраняются с помощью набора специальных допущений. Чтобы не допустить распада гипотетического ядра по причине отталкивания между положительными зарядами индивидуальных протонов, просто допустили, что существует “ядерная сила” притяжения, уравновешивающая известную силу отталкивания. И чтобы построить устойчивый атом из неустойчивых частиц, допустили (и вновь, специально для этой цели), что в ядре нейтрон по какой-то неизвестной причине устойчив. Еще более трудная проблема изобретения какого-то способа объяснения электрона как атомной составляющей ныне решается допущением, что атомный электрон – это сущность, превосходящая реальность. Он не соотносится ни с чем, что когда-либо наблюдалось, и самого по себе его невозможно наблюдать: “абстрактная вещь, не постижимая в терминах знакомых аспектов повседневного опыта”[13], как описывает его Генри Моргенау.

В этом примере, приверженность теоретиков концепции “материи” вынуждает изобретать эквивалент демонов, которых призывали их примитивные предки, когда сталкивались с чем-то, чего не могли объяснить. Таинственная “ядерная сила” могла бы с таким же успехом называться “богом ядра”. Как и древний бог, она предназначалась для одной конкретной цели и не обладала никакой другой функцией. Не существует никакого независимого подтверждения ее существования. По существу, допущения, сделанные в попытке оправдать сохранение концепции “материи”, включали возврат к ранней концепции “духа” природы вселенной.

Поскольку сейчас ясно, что концепция вселенной материи не обоснована, можно спросить: Как это возможно, чтобы физическая наука достигла таких замечательных достижений на основе ошибочной фундаментальной концепции? Ответ в том, что лишь относительно небольшая часть нынешней физической теории реально выводится из общих физических принципов, основанных на фундаментальной концепции. “Научная теория, - объясняет К.Б. Брейтуайт, - это дедуктивная система, в которой наблюдаемые следствия логически вытекают из соединения наблюдаемых фактов с набором фундаментальных гипотез системы”.[14] Но современная физическая теория – это не только дедуктивная система вида, описанного Брейтуайтом; это смесь, составленная великим множеством таких систем. Как выразился Ричард Фейнман:

“Сегодня, наши теории физики, законы физики, являются массой разных частей и кусочков, плохо подогнанных друг к другу. У нас нет единой структуры, из которой выводится все”.[15]

Одна из главных причин отсутствия единства заключается в том, что современная физическая теория является гибридной структурой, выведенной из двух абсолютно разных источников. Ограниченные теории, применимые к индивидуальным явлениям и состоящие из великого множества “частей и кусочков”, являются эмпирическими обобщениями, выведенными посредством индуктивного рассуждения из фактических допущений. Когда-то твердо верили в то, что накопление эмпирически выведенного знания (индуктивная наука обычно связывалась с именем Ньютона) постепенно расширялось бы до того, чтобы вместить всю вселенную. Но когда наблюдение и эксперимент начали проникать в то, что мы называем отдаленными сферами, сферами очень маленького, очень большого и очень быстрого, ньютоновская наука оказалась неспособной идти в ногу со временем. И, как следствие, построение основной физической теории попало в руки школы ученых, которые утверждают, что индуктивные методы не способны привести к общим физическим принципам. Афоризм Эйнштейна: “Не

 требующая доказательства основа теоретической физики не может быть выведена из опыта, она должна быть свободным изобретением”.[16]

Результатом доминирующего влияния школы “изобретательства” было расщепление физической науки на две отдельные части. Вот как обстоят дела. Вспомогательные принципы, управляющие индивидуальными физическими явлениями и низкоуровневыми взаимодействиями, выводятся из фактических допущений. Общие принципы, применимые к крупномасштабным явлениям или вселенной в целом, по описанию Эйнштейна являются “чистыми изобретениями человеческого ума”. Когда наблюдения точны, а обобщения оправданы, индуктивно выведенные законы и теории верны, по крайней мере, в определенных пределах. Факт, что они составляют большую часть нынешней структуры физической мысли, объясняет, почему физическая наука была такой практически успешной. Но когда эмпирические данные неадекватны или недоступны, современная наука полагается на выведение из ныне принятых общих принципов, результатов чистого изобретательства. Вот когда физическая теория сбилась с пути. Природа не согласуется со “свободными изобретениями человеческого ума”.

Несогласованность с природой не должна являться сюрпризом. Любое скрупулезное рассмотрение ситуации покажет, что “свободное изобретение”, по сути, неспособно привести к правильным ответам на давнишние проблемы. Такие проблемы не перестают существовать из-за отсутствия компетентности со стороны тех, кто пытается их решить, или из-за отсутствия адекватных методов иметь с ними дело. Они существуют потому, что упущена какая-то существенная часть или части информации. Правильный ответ не может быть получен без существенной информации (кроме как лишь чисто случайно). Он исключает индуктивные методы, которые строятся на эмпирической информации. Без существенной информации, изобретательство способно привести к правильному результату не больше, чем индукция, но оно не подвергается тем же ограничениям. Оно может, и делает это, привести к определенному результату.

Всеобщее признание теории, которая почти определенно неверна, само по себе является серьезным препятствием на пути прогресса, но пагубное влияние усугубляется способностью изобретательских теорий избегать противоречий и несообразностей посредством дальнейшего изобретательства. Из-за почти неограниченной возможности избегать трудностей посредством “изобретения” дальнейших специальных допущений, обычно очень трудно опровергнуть изобретенную теорию. Но сейчас, явное доказательство того, что физическая вселенная не является вселенной материи, автоматически сводит на нет все теории,  зависящие от концепции “материи”, такие, как теория атомного ядра. Сейчас мы видим, что упущенная часть информации – это истинная природа базовой сути, из которой состоит вселенная.

Такая проблема, как неадекватность нынешней основной физической теории, не возникает в обычном ходе научной деятельности потому, что такая деятельность в первую очередь направлена на самое лучшее возможное использование доступного инструментария. И когда реально возникает вопрос, нет сомнения, как на него ответить. Ответ, который мы получаем от П. А. Дирака, таков:

“Современный этап физической теории – просто подставка для лучших этапов в будущем. Можно быть абсолютно уверенным в том, что из-за трудностей, существующих в физике сегодня, будут просто лучшие этапы”.17

Дирак признает, что у него и его коллег нет никакой идеи о том, в каком направлении произойдет изменение. По его словам, “Должно произойти какое-то новое развитие, абсолютно неожиданное, о нем мы не можем даже гадать”. Он осознает, что новое развитие должно обладать огромной значимостью. “Прежде, чем эти проблемы можно будет решить, несомненно, в наших фундаментальных идеях произойдут радикальные изменения”.17 Открытие этой работы состоит в том, что “наши фундаментальные идеи действительно потребуют радикальных изменений”. Нам придется изменить базовую физическую концепцию: концепцию природы вселенной, в которой мы живем.

К сожалению, новую базовую концепцию уловить нелегко, какой бы простой она не была, и как бы ясно не была представлена, поскольку человеческий ум отказывается рассматривать такую концепцию простым и непосредственным образом. Он настаивает на введении её в контекст уже существующих паттернов мышления, в которых все новое и другое в лучшем случае нелепо, а чаще всего определенно абсурдно. Как утверждает Баттерфилд:

“Из всех форм интеллектуальной активности, самое трудное – это пробуждать даже в умах молодежи (чьи умы не утеряли гибкости) искусство иметь дело с теми же наборами данных, но помещать их в новую систему взаимосвязей, придавая им другую структуру”.18

 В процессе обучения и развития каждый человеческий индивидуум вынужден создавать концептуальную структуру, представляющую мир, каким он его видит. И обычный способ усвоения нового опыта – поместить его в надлежащее место в общей концептуальной структуре. Если такое размещение достигается без труда, мы готовы признать опыт надежным. Если же переданный опыт или чувственное ощущение пребывает где-то за пределами нашей совокупности верований, но не пребывает с ней в конфликте, мы склонны рассматривать его скептически, но терпимо, ожидая дальнейшего прояснения. Но если новый опыт категорически конфликтует с давнишним, фундаментальным верованием, немедленная реакция – выбросить его из головы.

Такая полуавтоматическая система различения между истинной информацией и информацией ложной и никуда не приводящей, которые включаются в непрерывный поток посланий, приходящих от разных чувств, существенна в нашей повседневной жизни, хотя бы в целях простого выживания. Но политика согласования с прошлым опытом как критерием правомочности обладает неудобством в виде понуждения человеческой расы к очень узкому и ограниченному взгляду на мир. И одной из самых трудных задач науки было и до некоторой степени остается - преодоление ошибок, вводимых в мышление в связи с физическими материями. Лишь немногие, кто серьезно рассматривают предмет, еще верят в то, что Земля плоская, и идея о том, что наша маленькая планета является центром всех значимых активностей вселенной, больше не получает прочной поддержки. Однако для достижения общего признания современного взгляда, что в этих примерах вещи не являются тем, во что заставляет нас верить обычный опыт, потребовались вековые усилия самых передовых мыслителей.

В последние годы некоторые подвижки в научных методах и оборудовании позволили исследователям проникнуть в ряд отдаленных областей, которые ранее были недоступны. И вновь, как и в вопросе о форме Земли, было продемонстрировано, что опыт в пределах ограниченной области нашей повседневной деятельности – ненадежный советчик в том, что существует или происходит в отдаленных областях. По отношению к отдаленным явлениям научное сообщество отказывается от критерия “опыта” и распахивает дверь перед широким разнообразием гипотез и концепций, вступающих в прямое противоречие с обычным опытом. Это такие вещи как события, происходящие без конкретных причин; величины, по сути, не поддающиеся измерению выше определенной ограниченной степени точности; неприменимость установленных законов физики к необычным явлениям; события, бросающие вызов обычным правилам логики; количественные характеристики, чьи истинные величины зависят от местонахождения и движения наблюдателя и так далее. Многие отступления от мышления с точки зрения “здравого смысла”, включая почти все вышеперечисленное в этом параграфе, скорее плохие советчики в свете фактов, раскрытых в этой работе; они выражают степень желания ученых двигаться в сторону постулирования отклонений от повседневного опыта.

Довольно странно, что чрезвычайная гибкость в области эксперимента сосуществует с крайней жесткостью в сфере идей. Здесь общая ситуация такая же, как в случае опыта.  Если мы хотим иметь хоть какой-то шанс развить логически последовательное и значимое понимание того, что происходит в мире вокруг нас, а не переполняться массой ошибочного или не относящегося к делу материала, требуется некий вид полуавтоматического просеивания новых идей, привлекающих внимание. Поэтому, как и в случае, когда заявленные новые опыты измеряются прошлым опытом, новые предложенные концепции и теории сравниваются с существующей структурой научной мысли и соответственно оцениваются.

Но, как и в случае, когда критерий “согласованности с прошлым опытом”  терпит поражение, когда эксперимент или наблюдение входят в новые области,  критерий “согласованности с ортодоксальной теорией” терпит поражение, если применяется к предложениям по пересмотру общепринятых теоретических основ. Когда согласованность с существующей теоретической структурой выдвигается как критерий, на основе которого определяется правомочность новых идей, любая новая мысль, включающая значимую модификацию предыдущей теории, автоматически клеймится как неприемлемая. Она ошибочна по определению, каким бы достоинствами не обладала.

Бесспорно, строгое и неуклонное применение критерия “согласованности” не может быть оправданным, поскольку оно не допускает все основные, новые идеи. Новая основная концепция не может укладываться в существующую концептуальную структуру, поскольку сама по себе эта структура  построена на других базовых концепциях, и конфликт неминуем. Как и в случае с опытом, необходимо осознавать существование области, в которой этот критерий обоснованно не применим. В принципе, практически каждый признает: не следует ожидать, что новая теория будет согласовываться с теорией, которую она призвана заменить, или с чем-то, прямо или косвенно выведенным из предыдущей теории.

Не смотря на почти единодушное согласие с этим положением (дело принципа), новая идея редко обретает преимущество в реальной практике. Частично это происходит из-за трудностей, связанных с попыткой определения, какие характеристики нынешней мысли реально подвергаются влиянию замены теории. Это не всегда ясно с первого взгляда, и обычной тенденцией является переоценка влияния, которое предлагаемое изменение окажет на господствующие идеи. В любом случае, основное препятствие, стоящее на пути предложения изменения научной теории или концепции, - человеческий ум, который устроен так, что не хочет менять свои идеи, особенно, если они являются давнишними идеями. В сфере опыта все не так серьезно, потому что здесь требующиеся нововведения обычно принимают форму допущения, что в конкретной новой области рассматриваемые вещи есть “вещи другие”. Такое допущение не включает категоричного отказа от предыдущего опыта; оно просто утверждает существование до сих пор неизвестного ограничения, выше которого обычный опыт больше не применим. Таково объяснение почти невероятной широты, которая позволяется теоретикам в области “опыта”. Ученый готов принять допущение, что в новой исследуемой области правила игры другие, даже когда новые правила включают такие совершенно немыслимые характеристики, как события, происходящие без причины, или объекты, непрерывно меняющие свое местонахождение.

С другой стороны, предложение модификации принятой концепции или теории призывает к реальному изменению в мышлении, чему-то, чему почти автоматически сопротивляется и обычно негодует человеческий ум. Ученый реагирует как любой дилетант; он сразу же отвергает любой намек на то, что уже установленные правила, которыми он уверенно пользовался, ложны. Его пугает само предположение, что многие трудности, с которыми он сталкивается, имея дело с “частями” атома, и нелепости или почти нелепости, которые он вынужден вносить в свою теорию атомной структуры, возникают вследствие того факта, что атом не состоит из “частей”.

Ввиду того, что новая система теории, представленная в этой книге, и все, что из неё следует, требует не только какой-то радикальной реконструкции фундаментальной физической теории, а идет намного глубже и заменяет базовую концепцию природы вселенной, на которой строится вся физическая теория, конфликты с предыдущими идеями многочисленны и сильны. Оцениваемые привычным способом, то есть сравнением с существующим мышлением, многие сделанные выводы должны обязательно осуждаться как возмутительные. Но среди тех, кто относится к передовым научным исследователям, существует практически единодушное согласие, что радикальное изменение в теоретических основах неизбежно. Как говорил Дирак в предыдущем высказывании: “Должно произойти какое-то новое развитие, абсолютно неожиданное, о нем мы не можем даже гадать”. Потребность в отказе от базовой концепции, концепции вселенной материи, которая руководила физическим мышлением три тысячи лет, и есть то “неожиданное развитие”, которое предсказывал Дирак. Такое базовое изменение – очень важный шаг, и сделать его нелегко, но чего-то менее радикального будет недостаточно. Качественная теория не может быть построена на некачественной основе. Логические объяснения не могут компенсировать ошибок в допущениях, на основе которых оно строится. И наоборот, чем лучше рассуждение, тем определеннее оно приведет к неверным результатам, если начинается с неверных допущений.


[1] Butterfield, Herbert, The Origins of Modern Science, Revisited Edition, The Free Press, New York, 1965, page 18.

[2] Schlegel, Richard, Completeness in Science, Appleton-Century-Crofts, New York, 1967, page 152.

[3] Burbridge and Burbridge, Quasi-Stellar Objects, W.H.Freeman & Co., San Francisco, 1967, page vii.

[4] New Scientist, Feb. 13, 1969.

[5] Dicke, R.H., American Scientist, March 1959.

[6] Woodbridge, Dean E., The Machinery of Life, McGraw-Hill Book Co., New York, 1966, page 4.

[7] Conant, James B., Modern Science and Modern Man, Columbia University Press, 1952, page 47.

[8] Feynman, Richard, The Character of Physical Law, The M.I.T. Press.1967,page 145.

[9] Bridgman, P.W., The Nature of Physical Theory, Princeton University Press, 1936, page 134.

[10] Einstein and Infeld, The Evolution of Physics, Simon & Schuster, New York, 1938, page 159.

[11] Dingle, Herbert, A Century of Science, Hutchinson’s Publications, London, 1951, page 315.

[12] Feynman, Richard, op. cit., page 156.

[13] Margenau, Henry, Quantum Theory, Vol. 1, edited by D.R. Bates, Academic Press, New York, 1961, page 6.

[14] Braithwaite, R.B., Scientific Explanation, Cambridge University Press, 1053, page 22.

[15] Feynman, Richard, op.cit., page 30.

[16] Einstein, Albert, The Structure of Scientific Thought, E.H. Madden, editor, Houghton MiMin Co., Boston, 1960, page 82.

17 Dirac, P.A.M., Scientific American, May 1963.

17. Там же.

18 Butterfield, Herbert, op.cit., page 13.

Предисловие

 Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)

Ничего, кроме движения

Предисловие

Почти двадцать лет прошло со времени первой публикации этой работы. Тогда, в предисловии, я обращал внимание на то, что мои выводы свидетельствуют о необходимости радикального изменения в общепринятом понятии фундаментального соотношения, которое лежит в основе всего здания физической теории: отношения между пространством и временем. Я обнаружил, что Вселенная – это не просто пространственно-временная структура вещества,  как принято считать в традиционной науке. Я обнаружил, что Вселенная – это Движение, в котором пространство и время просто два взаимообусловленных и не существующих друг без друга аспекта движения и не имеют никакого другого значения. И все, что я сделал, - это определил свойства, которыми обязательно должны обладать пространство и время во вселенной, целиком проявленной  из движения, и выразил их в форме ряда постулатов. Затем, я показал, что логико-математические следствия из этих постулатов без привлечения дальнейших допущений или экспериментальных результатов достаточно детально определяют теоретическую модель, во всех отношениях согласующуюся с наблюдаемой физической Вселенной.

Ничего подобного никогда не разрабатывалось ранее. Ни одна из предыдущих теорий даже близко не подошла к объяснению всего объема явлений, доступных наблюдению с помощью существующих возможностей, не говоря уже о ныне недоступных и неизвестных наблюдателю явлениях, которые тоже должны укладываться в рамки общей теории Вселенной. Традиционные научные теории принимают некоторые характеристики наблюдаемой физической Вселенной как  основу для построения гипотез, на которых основываются выводы о свойствах наблюдаемых явлений. Новая же теория не опирается на эмпирическое содержание. Все свои выводы она основывает исключительно на постулированных свойствах пространства и времени. Теоретические выводы из этих постулатов предусматривают существование разных физических объектов и материальных явлений, излучения, электрических и магнитных явлений, гравитации и так далее, а также устанавливают связи между этими явлениями. Поскольку все заключения выводятся из одних и тех же допущений, теоретическая система является полностью интегрированной структурой, резко противоречащей основам ныне признанной физической теории, которая, по утверждению Ричарда Фейнмана представляет собой “множество разных частей и кусочков, плохо подогнанных друг к другу”.

За последние двадцать лет, к уже существующей ситуации прибавился еще один фактор - время. Лакмусовый тест любой теории – ее надежность после того, как эмпирическое содержание ее предмета обогащается новыми открытиями. Как однажды указал Харлоу Шепли, факты – главные враги теорий.  Лишь немногие теории, пытающиеся охватить больше, чем жестко ограниченную область, способны продержаться очень долго под неослабевающим напором открытий без основополагающих изменений или полного преобразования. За двадцать лет, прошедших со времени первого издания, лет, в течение которых были совершены огромные шаги по обогащению эмпирического знания во многих областях физики, в постулатах новой теории не произошло никаких реальных изменений. Потому что постулаты и все, что может быть выведено из них посредством логических и математических операций, без введения чего-либо из наблюдений или других внешних источников, создают завершённость теории. Отсутствие реального изменения в постулатах означает отсутствие изменения где-либо в теоретической структуре.

Конечно, чтобы учесть некоторые новые открытия, потребовалось расширение и углубление теории посредством ее детализации, но в большинстве случаев природа потребовавшейся детализации была практически очевидна, как только новые явления или взаимоотношения классифицировались как один из результатов теории. Действительно, некоторые новые открытия, такие как существование взрывающихся галактик, а так же результаты общего характера, на самом деле предвиделись в первом опубликованном описании теории, наряду со многими явлениями и результатами, все еще ожидающими эмпирической проверки. Таким образом, в ряде существенных отношений новая теория опережает наблюдение и эксперимент.

Естественно, научное сообщество сопротивляется изменению своих взглядов в той степени, которую требуют мои выводы. Оно даже препятствует обсуждению в журналах отхода от ортодоксального мышления. Получение значимой оценки содержания новой теории оказалось медленной и трудной задачей. Однако те, кто тщательно исследуют структуру новой теории, не могут не поражаться ее последовательной логике. Как следствие, многие, предпринявшие усилие понять и оценить новую теорию, не только признали её главным дополнением к естествознанию, но и проявили активный личный интерес, помогая привлечь к ней внимание других. Для выполнения этой задачи несколько лет назад была создана организация с определенной целью - продвижение понимания и постепенного признания новой теоретической системы – Системы Теории Обратной Взаимообусловленности Пространства и Времени (СТОВПВ) или Системы Теории Обратной Взаимообусловленности (СТОВ), как мы её называем. Благодаря усилиям этой организации, New Science Advocates, Inc., и её отдельных членов, в колледжах и университетах Соединенных Штатов и Канады были прочитаны лекции о новой теории. Также, NSA публикует бюллетень, и смогла помочь публикации этой книги.

В августе 1977 года, на ежегодной конференции Университета Миссисипи, я выступил с докладом о создании и развитии СТОВ. Некоторые участники презентации предложили включить часть доклада в эту книгу для демонстрации того факта, что главная идея новой теории состоит в следующем - взаимообусловленность пространства и времени не является плодом безудержного воображения, а установлена в результате детального и исчерпывающего анализа доступных эмпирических данных из основных областей физики. Обоснованность такой связи скорее принадлежит множеству a posteriori , нежели задаётся a priori. К тому же многие люди уделили бы время исследованию следствий, если бы убедились, что постановка вопроса является результатом систематизированного индуктивного процесса, а не чем чем-то, высосанным из пальца. Именно этой цели призваны послужить нижеследующие выдержки из доклада.

“Многие, кто соприкоснулся с СТОВ, поражены тем, что мы говорим о ней “в развитии”. Одни, очевидно, смотрят на теорию как на конструкцию, которая должна быть завершена прежде, чем предлагать её вниманию. Другие, несомненно, верят, что она возникла как некий вид откровения, и все, что мне пришлось сделать, - просто записать. Прежде, чем  начать обсуждение результатов, полученных за последние двадцать лет, необходимо объяснить, что же на самом деле представляет собой эта теория, и почему ее «жизнь» в развитии так существенна. Возможно, наилучшим способом сделать это будет рассказать, как она появилась.

Меня всегда очень интересовал теоретический аспект научного исследования. Поэтому с ранних лет у меня выработалась привычка уделять много свободного времени теоретическим исследованиям того или иного рода. Со временем я пришел к выводу, что усилия были бы намного продуктивнее, если бы я подчинил большую их часть какой-то конкретной цели. Я решил разработать метод, с помощью которого количественные характеристики определенных физических состояний могли вычисляться из химического состава веществ. Многие исследователи занимались этой проблемой и раньше. Но добились лишь получения нескольких математических выражений, оценочно описывавших влияние температуры и давления на физические свойства через приписывание каждому из различных веществ неких спорных констант. Цель чисто теоретического построения, не требующего спорного приписывания числовых констант, оказывалась вне всех усилий. 

Может показаться, что с моей стороны было самонадеянно выбрать такую цель, но, кроме всего прочего, если кто-то хочет попытаться достичь чего-то нового, он должен стремиться к тому, чего не сделали другие. Кроме того, у меня имелось одно преимущество перед предшественниками: я не был профессиональным физиком или химиком. Большинство людей сочтут это серьезным недостатком, если не определенным пороком. Но те, кто глубоко изучили предмет, соглашаются, что революционные новые открытия в науке редко совершаются профессионалами в определенной области. Почти всегда это заслуга индивидуумов, которые могут считаться любителями, хотя д-р Джеймс Б. Конант точнее описывает их как свободных от обязательств исследователей. “Свободный от обязательств исследователь, - говорит д-р Конант, - это тот, кто проводит исследование исключительно по своей инициативе, без какого-либо указания или ответственности перед кем-то другим, и свободный от любого требования, что работа должна принести результаты”.

В некоторых отношениях, исследование похоже на рыбалку. Если вы зарабатываете на жизнь ловлей рыбы, вы должны ловить там, где вы уверены, что она есть, даже если знаете, что та рыба – лишь мелкая рыбешка. Никто кроме любителя не рискнет отправиться в абсолютно незнакомое место в поисках большого приза. Аналогично, профессиональный ученый не можете себе позволить уделить двадцать или тридцать продуктивных лет жизни в погоне за целью, предусматривающей разрыв с традиционной мыслью своей профессии. Но нас, свободных от обязательств исследователей, в первую очередь интересует сама рыбалка, и хотя нам нравится богатый улов, это просто дополнительный плюс. Улов для нас не существенен настолько, насколько он существенен для тех, кто зависит от улова в качестве источника существования. Мы - единственные, кто может себе позволить пойти на риск рыбачить в незнакомых водах. Д-р Конант выразил это так:

“Лишь немногие станут отрицать, что когда граница уже пересечена, в науке относительно легко разрабатывать детали новой области. Важный момент – поворот за неожиданный угол. Большинству людей это не дано… По определению, за неожиданный угол нельзя повернуть любым запланированным действием… Если в будущем вы хотите достичь успехов в базовых теориях физики и химии по сравнению с достигнутыми за последние два столетия, существенно, чтобы вы были людьми, способными повернуть за неожиданные углы. Такого человека я рискну назвать свободным от обязательств исследователем”.

Как и следовало ожидать, поставленная задача оказалась длительной и трудной, но после почти двадцати лет я пришел к некоторым интересным математическим выражениям в нескольких областях. Одним из самых интригующих выражений явилось выражение межатомного расстояния в твердых телах в терминах трех переменных, явно связанных со свойствами, представленными периодической таблицей элементов. Однако каким бы точным математическое выражение не было, само по себе оно обладает лишь ограниченной ценностью. Прежде чем мы сможем полностью воспользоваться выраженной связью, следует узнать нечто о значении этой связи. Поэтому моей следующей целью было обнаружить, почему математическое выражение принимает эту конкретную форму. Я изучал эти выражения под разными углами, анализируя разные термины и исследуя все гипотезы их происхождения, какие только могли прийти мне в голову. Это была довольно обескураживающая фаза проекта, поскольку в течение долгого периода времени казалось, что я просто толку воду в ступе. Несколько раз я решал отказаться от всего проекта, но в каждом случае, после нескольких месяцев бездействия, я находил какую-то иную возможность, которую, казалось, стоило исследовать; и я вновь возвращался к своей задаче. Со временем, мне пришло на ум, что выраженная в одной конкретной форме, математическая связь, которую я сформулировал для межатомного расстояния, могла бы иметь простое и логическое объяснение, если просто предположить, что между пространством и временем существует соотношение взаимности.

Первая реакция на эту мысль была такой же, как и на великое множество других. Я говорил себе, что идея взаимности пространства и времени абсурдна. Точно так же можно говорить о взаимности ведра и воды или взаимности столба и забора. Но после долгих размышлений мне удалось увидеть, что идея не такая уж абсурдная. Единственная связь между пространством и временем, о которой мы хоть что-то знаем, - движение, и в движении пространство и время обладают отношением взаимности. Если один самолет летит вдвое быстрее, чем другой, нет разницы, говорим ли мы, что он пролетает вдвое большее расстояние за одно и то же время, или одно и то же расстояние за половину времени. Это не обязательно общее  отношение взаимности, но факт, что отношение взаимности предлагает идею общей связи со значительной степенью достоверности.

Тогда я предпринял следующий шаг и начал рассматривать, какими могли бы быть следствия отношения взаимности такой природы. К моему огромному удивлению, сразу же стало очевидно, что отношение взаимности ведет к простым и логическим ответам не меньше, чем на дюжину давнишних проблем, существовавших в отдельных областях физики. Те, кому никогда не случалось глубоко изучать основы физической теории, возможно, не поймут, каким на самом деле необычным оказался результат. Каждая теория современной физической науки была сформулирована в применении к какой-то конкретной области физики, но ни одна из них не могла предложить ответы на основные вопросы в любой другой области. Они могут помогать давать ответы, но ни в коем случае ни одна из них не может дать ответ без посторонней помощи. Здесь же, в постулате взаимности, мы обнаруживаем теорию связи между пространством и временем, ведущую непосредственно к простым и логическим ответам на многие разные проблемы во многих разных областях, без помощи любых других теоретических допущений или эмпирических фактов. Это нечто абсолютно беспрецедентное. Теория, основанная на отношении взаимообусловленности, крупномасштабно выполняет то, чего совсем не может делать ни одна другая теория. 

Для иллюстрации того, о чем я говорю, давайте рассмотрим разбегание отдаленных галактик. Как знают многие, астрономические наблюдения показывают, что большинство отдаленных галактик удаляются от Земли со скоростями, приближающимися к скорости света. Ни одна традиционная теория не может объяснить это разбегание. И в самом деле, даже если вы соберете все теории традиционной физики, вы не получите объяснения этому явлению. Чтобы прийти к какому-либо объяснению, астрономы вынуждены прибегать к допущению или допущениям, относящимся к самому разбеганию. Господствующая ныне теория Большого Взрыва допускает в прошлом гигантский взрыв в какой-то гипотетической сингулярной точке, из которой все содержимое вселенной выбросилось в пространство с нынешними, высокими скоростями. (Примечание переводчика. Автор несколько упрощает современное представление о “Большом взрыве”. По современным представлениям в начале “Большого взрыва” Вселенная экспоненциально «распухла», а затем начало появляться излучение и вещество).  Конкурирующая теория Устойчивого Состояния допускает непрерывное сотворение новой материи, которая каким-то неопределенным образом создает давление, отталкивающее галактики друг от друга с наблюдаемыми ныне скоростями. Но постулат взаимообусловленности (допущение, принятое для расчета величин межатомных расстояний в твердых телах) предлагает объяснение разбегания галактик без необходимости любых допущений о самом разбегании или о том, что разбегается. Ему даже не нужно прибегать ни к какой константе, а именно, чем является галактика. Очевидно, галактика должна быть чем-то – иначе её существование не могло бы распознаваться – и пока она является чем-то, отношение взаимности говорит, что она должна удаляться от нашего местонахождения со скоростью света потому, что положение, которое она занимает, движется именно так. На основе соотношения взаимообусловленности, пространственное разделение между любыми двумя физическими местами, “астрономическое расстояние”, как мы можем его назвать, увеличивается с той же скоростью, что и астрономическое время.

Конечно, любой новый ответ на главный вопрос, который предлагает новая теория, оставляет несколько вспомогательных вопросов, требующих дальнейшего рассмотрения, но путь к решению вспомогательных проблем ясен, как только преодолена первичная проблема. Объяснение разбегания, причина, почему самые отдаленные галактики разбегаются со скоростью света, оставляет нерешенным вопрос, почему ближайшие галактики обладают меньшими скоростями разбегания, и ответ на этот вопрос очевиден, поскольку мы знаем, что гравитация оказывает замедляющее влияние, которое больше на более коротких расстояниях.

Другой пример многих основных давнишних проблем, которые посредством постулата взаимообусловленности разрешаются почти автоматически, - механизм распространения электромагнитного излучения. И вновь, ни одна традиционная физическая теория не способна предложить объяснение. Как и в случае с разбеганием галактик, прежде чем сформулировать любой вид теории, приходится прибегать к допущению о самом излучении. В этом примере, традиционное мышление не способно даже выдвинуть какой-либо приемлемой гипотезы. Допущение Ньютона о корпускулах света, движущихся как пули, выпущенные из ружья, и конкурирующая теория волн в гипотетическом эфире, со временем были отклонены. Имеется общее впечатление, что объяснение предоставил Эйнштейн, но сам Эйнштейн на него не претендовал. В одном из своих трудов он указывает на то, какая это на самом деле трудная проблема, и приходит к такому утверждению:

“Представляется, единственное, что нам остается, - принять на веру тот факт, что пространство обладает физическим свойством передавать электромагнитные волны, и не слишком беспокоиться о значении этого утверждения”.

Итак, вот как сейчас обстоят дела: традиционная наука совсем не имеет объяснения этого фундаментального физического явления. Но и здесь постулат взаимности предлагает простое и логическое объяснение. По существу, то же объяснение, которое относится к разбеганию отдаленных галактик. И вновь, нет необходимости прибегать к любому допущению о самом фотоне. Нет необходимости даже в том, чтобы знать, что такое фотон. Пока фотон является чем-то, он уносится наружу со скоростью света движением положения в пространстве, которое он занимает.

Лишь минимальное размышление потребовалось для того, чтобы увидеть, что, при применении постулата взаимообусловленности, ответы на ряд других давнишних физических проблем появляются легко и естественно. Явно, это было нечто, что стоило рассмотреть. Ни один исследователь, достигший такого момента, не мог остановиться и не продолжать изучать, насколько далеко простираются следствия отношения взаимообусловленности. Результаты дальнейшего исследования и вылились в то, что сейчас мы знаем как СТОВ. Как я уже говорил, это не конструкция и не откровение. Сейчас вы можете видеть, что это такое. Это общие следствия, вытекающие из наличия отношения обратной взаимообусловленности между пространством и временем, не больше и не меньше.

Вот как сейчас обстоят дела: детали новой теоретической системы, насколько они разработаны сейчас, можно найти только в моих трудах и трудах моих помощников, но система теории не равноценна тому, что о ней написано. В реальности она включает в себя все последствия, которые следуют из нашего признания гипотезы общего отношения обратной взаимообусловленности между пространством и временем. Общему признанию этой гипотезы предстоит долгий путь в связи с наличием проблем взаимопонимания. Бесспорно, никто не стал бы возражать против изучения следствий такой гипотезы. По существу, любой, кто искренне интересуется развитием науки, и кто осознает беспрецедентный масштаб этих следствий, не смог бы не пожелать выявить, насколько далеко они реально простираются. Вот как выразил это немецкий рецензент.

“Лишь скрупулезное исследование всех размышлений автора может показать, прав ли он или нет. Официальным школам естественной философии не следует избегать этого (будьте уверены, значительного) усилия. Более того, здесь мы задаемся вопросами фундаментальной значимости”.

И все же, как, несомненно, все вы знаете, научное сообщество, и особенно та часть сообщества, которую мы привыкли называть Влиятельными Кругами, очень неохотно позволяет обсуждение теории в журналах и на научных встречах. Они не утверждают, что выводы, к которым вы пришли, неверные; они пытаются просто их игнорировать, и надеются, что со временем они исчезнут. Конечно, это абсолютно ненаучный подход, но поскольку он существует, с ним приходиться иметь дело. Именно с этой целью будет полезно иметь некоторое понятие о мышлении, которого придерживается оппозиция. Есть индивидуумы, которым просто не хочется волновать свое мышление, они не воспринимают никаких аргументов. В одной из своих книг Уильям Джеймс рассказывает о беседе с известным ученым, касающейся того, что сейчас мы называем экстрасенсорным восприятием. По словам Джеймса, ученый утверждал, что даже если экстрасенсорное восприятие – реальность, ученым следует объединиться с тем, чтобы скрыть этот факт от широкой известности, поскольку существование любой такой вещи вызвало бы хаос в фундаментальной научной мысли. Несомненно, некоторые чувствуют то же самое по отношению к СТОВ. И пока имеются такие люди, мы не многое можем сделать. Не существует довода против капризного отказа рассмотреть то, что мы можем предложить.

Однако в большинство случаев, оппозиция базируется на неверном понимании нашей позиции. Обычно, проблема тех, кто поддерживает соперничающие научные теории, такова: Какая теория лучше? Главный вопрос состоит в том, какая теория лучше согласовывается с наблюдениями и измерениями в тех областях физики, к которым относятся эти теории. Но поскольку все теории специально разрабатываются на основе наблюдений, решение обычно в большей степени основывается на предпочтениях и предубеждениях философской или другой, ненаучной природы. Большинство тех, кто вначале сопротивляется СТОВ, считает то, что мы просто создаем еще одну проблему или несколько проблем того же рода. Например, астрономы пребывают под впечатлением, что мы спорим с тем, что очевидная последовательность (движение) естественной системы отсчета – это лучшее объяснение разбегания отдаленных галактик, чем Большой Взрыв. Но мы спорим вовсе не с этим. Мы обнаружили следующее: для объяснения определенных фундаментальных физических явлений, которые не могут быть объяснены любой традиционной физической теорией, требуется постулировать общую обратную связь между пространством и временем. И как только мы постулировали такую связь, появляются простые и логические ответы на главные проблемы, возникающие во всех областях физики. Таким образом, речь идет не о том, что мы предлагаем лучший набор теорий для замены Большого Взрыва и других специальных теорий ограниченного масштаба, а о том, что у нас имеется общая теория, применимая ко всем областям физики. Следовательно, теории ограниченной применимости вообще не нужны.

  Хотя нынешнее издание описывается как “пересмотренное и дополненное”, на самом деле пересмотров очень и очень мало. Как указывалось раньше, постулаты были сформулированы изначально, и в них не произошло никаких значимых изменений. Это также означает, что структура теории в новом издании по существу та же, что и в первоначальном. Единственные, значимые различия обнаруживаются в нескольких местах, где проясняются ранее неясные положения или первоначальные выводы заменяются более простыми рассуждениями. Однако при передаче этого нетрадиционного труда в печать, возникли многие проблемы, связанные с его объемом, и чтобы сделать публикацию вообще возможной, пришлось ограничить количество рассмотренных тем и степень детализации внутри каждой темы. По этой причине цель нового издания – не только обновить теорию посредством добавления результатов, полученных за последние двадцать лет, но и представить часть первичных результатов (приблизительно половину), упущенных в первом издании.

Из-за значительного разрастания труда, новое издание будет выпущено в нескольких томах. Первый том автономен. Он развивает основные законы и принципы, применимые к физическим явлениям вообще. Он показывает всю цепь размышлений, ведущих от фундаментальных постулатов к каждому из выводов, которые относятся к разным рассматриваемым областям физики. Последующие тома будут применять те же базовые законы и принципы к множеству других физических явлений. Оказалось полезным до некоторой степени изменить порядок изложения. В результате в этот том был включен значительный объем материала, пропущенный в первом издании, в то время как некоторые темы, такие как электрические и магнитные явления, обсуждаемые в первом издании, были перенесены в следующие тома*.

Тем, кто не имеет доступа к первому изданию, и хотел бы узнать, что говорит СТОВ об отложенных для будущей публикации темах, скажу следующее: краткое обсуждение этих тем содержится в публикации 1965 года Новый взгляд на пространство и время. Некоторую дополнительную астрономическую информацию с особой ссылкой на недавно открытые компактные астрономические объекты можно найти в книге Квазары и пульсары, изданную в 1971 году.

Было бы нереально упомянуть всех людей, внесших свой вклад в развитии деталей теоретической системы и привлечение внимания к ней со стороны научного сообщества. Однако я в неоплатном долгу у основателей NSA: д-ра Дугласа С. Крамера, д-ра Пола Ф. Де Лесспинаса и д-ра Джорджа У. Хэнкока; д-ра Франка Ф. Андерсона, нынешнего президента NSA, отредактировавшего этот том. Также, я благодарен бывшим и нынешним членам Исполнительного Комитета NSA: Стивену Берлину, Рональду Ф. Блэкбурну, Фрэнсису Болдереффу, Джеймсу Н. Брауну младшему, Лоренсу Денслоу, Дональду Т. Элкинсу, Рейнеру Хаку, Тодду Келсо, Ричарду Л. Лонгу, Фрэнку Х. Мейеру, Уильяму Дж. Митчелу, Гарольду Норрису, Карле Рюкерт, Рональду У. Сацу, Джорджу Уиндольфу и Гансу Ф. Уэншеру.

 Дьюи Б. Ларсон

* Прим. перев: Второй том - Основные свойства материи, третий том – Вселенная движения.

Предыдущая страница [1] [2] [3] [4] [10] [20] [30] [40] [50] [60] [70] [80] [89] [90] [91] > 92 < [93] [94] [95] [100] [110] [116] [117] [118] Следующая страница

Реклама

Эзотерическая социальная сеть
Библиотека эзотерики -=Пазлы=-
Сайт клятв и обещаний
Агентство ХОРОШИХ Новостей

Реклама





Все права защищены (с) divinecosmos.e-puzzle.ru

Сайт Дэвида Уилкока

Яндекс.Метрика



Powered by Seditio